CN107857389A - 处理碱性锌镍合金电镀废水的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种处理碱性锌镍合金电镀废水的方法,调节碱性锌镍合金电镀废水的pH至3~4,加入二乙基二硫代氨基甲酸钠水溶液,沉淀锌和镍,加入絮凝剂,使沉淀颗粒聚集;调节电镀废水的pH至4.5~5.5,再加入次氯酸钠溶液;调节经处理后的电镀废水的pH为6~9,即得。本发明的碱性锌镍合金电镀废水的处理方法通过将沉淀池中废水的pH控制在4.5~5.5之间,使二乙基二硫代氨基甲酸钠与锌和镍离子完全沉淀;且不需要加双氧水破坏废水中的脂肪族多胺类强配位剂,简化了处理流程,处理工艺能与现有电镀废水处理设备对接,解决了目前碱性锌镍合金电镀废水处理面临的困难,具有较好的市场应用前景。
Description
技术领域
本发明属于废水处理技术领域,特别涉及一种处理碱性锌镍合金电镀废水的方法,尤其是沉淀碱性锌镍合金电镀废水中锌和镍离子的方法。
背景技术
锌镍合金镀层具有优异的耐蚀性,已广泛应用于汽车等配件的防护性镀层。碱性锌镍合金镀液含有3%左右的脂肪族多胺配位剂,这种配位剂的稳定性高,在常温下用双氧水或漂水氧化并不能有效破坏这些配位剂。因此,在碱性锌镍合金电镀工艺的推广使用中,一直面临电镀废水处理的困难。
授权公告号为“CN 104961273 B”的中国发明专利《一种碱性锌-镍合金电镀废水的处理方法》公开了一种技术方案:在pH=8~13的条件下用双氧水氧化电镀废水中的配位剂,氧化后用焦亚硫酸钠还原残留的双氧水,在pH=4.5~5.5的条件下用二甲基二硫代氨基甲酸钠沉淀电镀废水中的锌和镍。该方法用双氧水氧化需要10小时,且需要较大的反应设备,目前中小型电镀企业实施这套方案时与现有废水处理设备无法对接,重建废水处理设备又受到场地的制约。
发明内容
基于此,为了克服上述现有技术的缺陷,本发明提供了一种处理碱性锌镍合金电镀废水的方法,该方法简单,可以有效解决目前碱性锌镍合金电镀废水处理工艺与设备配套的问题。
为了实现上述发明目的,本发明采取了以下技术方案:
一种处理碱性锌镍合金电镀废水的方法,包括以下步骤:
(1)、调节碱性锌镍合金电镀废水的pH至3~4,加入二乙基二硫代氨基甲酸钠水溶液,沉淀锌和镍,得到沉淀颗粒;所述二乙基二硫代氨基甲酸钠水溶液与碱性锌镍合金电镀废水的体积用量比为2~5:100;
(2)、加入絮凝剂,使沉淀颗粒聚集;
(3)、调节经步骤(2)处理后的电镀废水的pH至4.5~5.5;
(4)、加入次氯酸钠溶液,根据电镀废水COD达标所需的ORP值,控制次氯酸钠溶液的量;
(5)、调节经步骤(3)处理后的电镀废水的pH为6~9,即得。
在其中一些实施例中,步骤(1)中所述二乙基二硫代氨基甲酸钠水溶液的质量分数为13%~18%。
在其中一些实施例中,步骤(1)中所述二乙基二硫代氨基甲酸钠水溶液的质量分数为15%。
在其中一些实施例中,步骤(1)中所述二乙基二硫代氨基甲酸钠水溶液与碱性锌镍合金电镀废水的体积比为2~4:100。
在其中一些实施例中,步骤(2)中所述絮凝剂为质量浓度为0.4%~0.6%的聚丙烯酰胺絮凝剂水溶液。
在其中一些实施例中,步骤(2)中所述絮凝剂为质量浓度为0.4%的聚丙烯酰胺絮凝剂水溶液。
在其中一些实施例中,步骤(1)、(3)、(4)中采用稀硫酸或氢氧化钠溶液调节pH,所述稀硫酸是由体积比1:8~12的浓硫酸与水配制而得;所述氢氧化钠溶液的质量分数为3%~7%。
在其中一些实施例中,步骤(1)中所述碱性锌镍合金电镀废水为碱性锌镍合金电镀生产线上的漂洗水。
在其中一些实施例中,步骤(4)中ORP值为200毫伏。
在其中一些实施例中,步骤(4)中所述次氯酸钠溶液是由体积比为1:4~6的含有效氯10%的次氯酸钠溶液与水配制而得。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1、本发明的碱性锌镍合金电镀废水的处理方法,使用了比传统的二甲基二硫代氨基甲酸钠的沉淀能力更强的二乙基二硫代氨基甲酸钠,对锌和镍具有更强的沉淀能力,通过将沉淀池中废水的pH控制在4.5~5.5之间,使二乙基二硫代氨基甲酸钠与锌和镍离子沉淀完全;且不需要加双氧水破坏废水中的脂肪族多胺类强配位剂,简化了处理流程,处理工艺能与现有电镀废水处理设备对接,解决了目前碱性锌镍合金电镀废水处理面临的困难,具有较好的市场应用前景;
2、本发明的碱性锌镍合金电镀废水的处理方法在沉淀物分离后增加了用次氯酸钠氧化废水中残留二乙基二硫代氨基甲酸钠的工序,解决了由其导致的COD不能达标排放的问题;
3、本发明的碱性锌镍合金电镀废水的处理方法,当碱性锌镍合金电镀废水浓度小于碱性锌镍合金镀液浓度的1%时,能够使电镀废水中的锌和镍同时达到GB 21900-2008《电镀污染物排放标准》表3的要求。
具体实施方式
为更好地理解本发明,下面通过以下实施例对本发明作进一步具体的阐述,但不可理解为对本发明的限定,对于本领域的技术人员根据上述发明内容所作的一些非本质的改进与调整,也视为落在本发明的保护范围内。
本发明以下实施例中所使用的主要设备和化学药剂分别如下:
电镀废水调节池;pH调节池;沉淀反应池;絮凝池;斜管沉降池;氧化反应池;中和反应池;板框式压滤机。
沉淀剂:二乙基二硫代氨基甲酸钠水溶液;
絮凝剂:聚丙烯酰胺絮凝剂水溶液;
稀硫酸:将浓硫酸稀释8~12倍;
氢氧化钠溶液:质量分数为3%~7%氢氧化钠水溶液;
次氯酸钠溶液:有效氯10%的次氯酸钠溶液与水的体积比从1:4至1:6。
实施例1
步骤一、调节pH值
将含镍小于10mg/L的碱性锌镍合金电镀废水从电镀废水调节池转入pH调节池,搅拌池液,加稀硫酸调节碱性锌镍合金电镀废水至pH=3~4。
步骤二、沉淀重金属离子
电镀废水流入沉淀反应池,在搅拌条件下,每吨废水中加入质量分数为15%的二乙基二硫代氨基甲酸钠水溶液20L;电镀废水从沉淀反应池流入絮凝池,加絮凝剂(质量分数为0.4%)使沉淀颗粒聚集;加稀硫酸或氢氧化钠溶液调节电镀废水pH=4.5~5.5;电镀废水从絮凝池流入斜管沉降池,沉淀物沉入沉降池底部。
步骤三、降低COD
电镀废水从斜管沉降池流入氧化反应池,加入次氯酸钠溶液氧化废水中残留的二乙基二硫代氨基甲酸钠以及其它还原性化合物,用电位计控制电镀废水的ORP值200毫伏,自动调节次氯酸钠溶液的加入量。
步骤四、中和处理
电镀废水从氧化反应池流入中和反应池,搅拌池液,加稀硫酸或氢氧化钠溶液调节pH=7~8。
步骤五、废水排放
处理后的电镀废水从出水口排出。
步骤六、沉淀物的处理
用污泥泵将斜管沉降池中的沉淀物泵入板框式压滤机,压滤,滤液流回到锌镍合金电镀废水调节池。滤饼由有资质的电镀污泥专业处理厂处理。
试验例1pH对处理结果的影响
用二乙基二硫代氨基甲酸钠与锌和镍离子反应生成二乙基二硫代氨基甲酸锌和二乙基二硫代氨基甲酸镍沉淀物,所述沉淀反应受pH影响较大。碱性锌镍合金镀液中含有脂肪族多胺配位剂,脂肪族多胺配位剂在酸性条件下能与酸反应生成盐,大幅度降低胺基的配位能力,因此,只有在酸性条件下,用二乙基二硫代氨基甲酸钠才能有效沉淀碱性锌镍合金镀液中的锌和镍离子。二乙基二硫代氨基甲酸钠在较强的酸性条件下能与酸反应生成二乙基二硫代氨基甲酸,使其沉淀重金属的能力下降,因此,二乙基二硫代氨基甲酸钠在较强的酸性条件下又不能有效沉淀一些重金属离子。
用移液管吸取碱性锌镍合金镀液10mL分别于6只2L烧杯中,加水至1L,加入稀硫酸调节试液的pH=3~4,向各烧杯中分别加入沉淀剂20mL,搅拌试液,再用稀硫酸或氢氧化钠溶液调节试液的pH分别为4.0、4.5、5.0、5.5和6.0,放置60min后用定量滤纸过滤试液。用原子吸收分光光度法测定滤液中锌和镍的质量浓度,结果列于表1。
表1沉淀时试液pH对锌和镍处理结果的影响
表1结果表明,在pH=4.5~5.5的范围内,处理后锌小于1mg/L,镍小于0.1mg/L,处理结果满足GB 21900-2008《电镀污染物排放标准》表3的要求。二乙基二硫代氨基甲酸钠对锌的沉淀能力相对较弱,在pH<4.5时,其钠盐转化为二乙基二硫代氨基甲酸,对重金属离子的沉淀能力减小,致使锌的处理结果不能达标。当pH>5.5时,电镀废水中的脂肪族多胺配位剂对镍的配位能力增强,镍的处理结果不满足GB 21900-2008表2的要求。
试验例2废水浓度对锌和镍处理结果的影响
将碱性锌镍合金镀液分别稀释25、50、75和100倍模拟锌镍合金电镀废水,取各稀释液1L,加入稀硫酸调节试液pH=3~4,依次加入沉淀剂12、6、4、2mL沉淀锌和镍离子,然后以稀硫酸或氢氧化钠溶液调节试液pH=5。过滤分离沉淀物后测定滤液中锌和镍的浓度,处理结果列于表2。
表2废水浓度对锌和镍处理结果的影响
稀释倍数 | 25 | 50 | 75 | 100 |
加沉淀剂/mL | 12 | 6 | 4 | 2 |
ρ(Zn)/(mg/L) | 0.63 | 0.47 | 0.45 | 0.42 |
ρ(Ni)/(mg/L) | 0.58 | 0.36 | 0.15 | 0.07 |
表2结果表明,随着电镀废水中脂肪族多胺浓度的增加,处理后试液中残留锌和镍的浓度升高。将碱性锌镍合金镀液稀释100倍,锌和镍的处理结果满足GB 21900-2008表3的要求;将碱性锌镍合金镀液稀释50~75倍,锌满足表3的要求,镍能满足表2的要求。将镀液稀释25倍,锌能够满足表3的要求,镍只能满足表1的要求。
对比例1
按授权专利《一种碱性锌-镍合金电镀废水的处理方法》处理碱性锌镍合金电镀废水中的锌和镍。吸取10mL碱性锌镍合金电镀溶液于2L烧杯中,加水至1L,加稀硫酸调节试液pH=12,加质量分数30%的双氧水5mL,放置10h,加稀硫酸调节pH=3.5,加质量分数为10%的二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液20mL,搅拌后调节试液pH=5,60min后用定量滤纸过滤。用原子吸收光谱法测定滤液中锌和镍得到:锌的质量浓度为0.48mg/L,镍的质量浓度为0.17mg/L,镍的处理结果满足GB 21900-2008《电镀污染物排放标准》表2的要求,但不满足表3的要求。
在相同条件下,按本发明的实施例1的处理方法进行处理,处理后镍的质量浓度为0.08mg/L,可以满足GB 21900-2008《电镀污染物排放标准》表3的要求。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种处理碱性锌镍合金电镀废水的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)、调节碱性锌镍合金电镀废水的pH至3~4,加入二乙基二硫代氨基甲酸钠水溶液,沉淀锌和镍,得到沉淀颗粒;所述二乙基二硫代氨基甲酸钠水溶液与碱性锌镍合金电镀废水的体积比为2~5:100;
(2)、加入絮凝剂,使沉淀颗粒聚集;
(3)、调节经步骤(2)处理后的电镀废水的pH至4.5~5.5;
(4)、加入次氯酸钠溶液,根据电镀废水COD达标所需的ORP值,控制次氯酸钠溶液的量;
(5)、调节经步骤(4)处理后的电镀废水的pH为6~9,即得。
2.根据权利要求1所述的处理碱性锌镍合金电镀废水的方法,其特征在于,步骤(1)中所述二乙基二硫代氨基甲酸钠水溶液的质量分数13%~18%。
3.根据权利要求2所述的处理碱性锌镍合金电镀废水的方法,其特征在于,步骤(1)中所述二乙基二硫代氨基甲酸钠水溶液的质量分数15%。
4.根据权利要求1所述的处理碱性锌镍合金电镀废水的方法,其特征在于,步骤(1)中所述二乙基二硫代氨基甲酸钠水溶液与碱性锌镍合金电镀废水的体积比为2~4:100。
5.根据权利要求1所述的处理碱性锌镍合金电镀废水的方法,其特征在于,步骤(2)中所述絮凝剂为质量浓度为0.4%~0.6%的聚丙烯酰胺絮凝剂水溶液。
6.根据权利要求5所述的处理碱性锌镍合金电镀废水的方法,其特征在于,步骤(2)中所述絮凝剂为质量浓度为0.4%的聚丙烯酰胺絮凝剂水溶液。
7.根据权利要求1所述的处理碱性锌镍合金电镀废水的方法,其特征在于,步骤(1)、(3)、(4)中采用稀硫酸或氢氧化钠溶液调节pH,所述稀硫酸是由体积比1:8~12的浓硫酸与水配制而得;所述氢氧化钠溶液的质量分数为3%~7%。
8.根据权利要求1所述的处理碱性锌镍合金电镀废水的方法,其特征在于,步骤(1)中所述碱性锌镍合金电镀废水为碱性锌镍合金电镀生产线上的漂洗水。
9.根据权利要求1所述的处理碱性锌镍合金电镀废水的方法,其特征在于,步骤(4)中ORP值为200毫伏。
10.根据权利要求1所述的处理碱性锌镍合金电镀废水的方法,其特征在于,步骤(4)中所述次氯酸钠溶液是由体积比为1:4~6的含有效氯10%的次氯酸钠溶液与水配制而得。
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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