CN108083506A - 一种含镍废液的电子处理装置及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于废水处理领域，尤其涉及一种含镍废液的电子处理装置及处理方法。本发明提供了一种含镍废液的电子处理装置，包括：控制单元、废液检测单元、废液收集单元、氧化单元、混合沉淀单元、固液分离单元以及加药单元；控制单元控制待处理废液在氧化单元和/或混合沉淀单元的处理时间，控制单元控制加药单元的加药量，控制单元控制待处理废液从废液收集单元流至氧化单元和/或混合沉淀单元。本发明还提供了一种含镍废液的处理方法。本发明提供的技术方案中，通过控制单元控制加药量、处理时间及废液流动方向，可有效避免所加化学试剂的浪费和时间的损耗；同时，精确的加药量和加药时间还可以有效确保良好的净化效果。

Description

一种含镍废液的电子处理装置及处理方法

技术领域

本发明属于废水处理领域，尤其涉及一种含镍废液的电子处理装置及处理方法。

背景技术

镍是一种质坚硬而耐腐蚀的重金属，常用于电镀行业。电镀工业产生大量含镍废水，会对环境造成严重污染。在镀镍漂洗废水中，含有大量的硫酸镍和氯化镍，镍的化合物能刺激人体的精氨酶、羧化酶，引起各种炎症，伤害心肌和肝脏。同时，镍还是1种致癌物质。因此，含镍废液的有效处理对于环境保护以及人类安全显得尤为重要。

现有技术中，对于含镍电镀废水的处理方法主要有：化学法、离子交换法、蒸发浓缩法、吸附法、膜分离技术及生物法等。化学法处理含镍废水，主要是通过化学沉淀的方式，加入可与镍离子沉淀的阴离子，这种处理方法，存在着加药量大、耗能高、容易导致二次污染的问题；离子交换法处理含镍废水，存在着一定的局限性，只能处理一些浓度较低的镍离子废液，对于含镍络合物以及高浓度的含镍废液，处理后依然无法满足国家的相应排放标准，处理时间很长，需要耗费大量的干净水作为冲洗剂；对于生物法处理含镍废水，对于所使用的功能菌要求高，功能菌成本较高且处理后的废水含有大量微生物，依然无法满足国标的排放要求。

因此，研发出一种含镍废液的电子处理装置及处理方法，用于解决现有技术中，处理含镍废水存在着净化效果差、成本高以及效率低的技术缺陷，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种含镍废液的电子处理装置及处理方法，用于解决现有技术中，处理含镍废水存在着净化效果差、成本高以及效率低的技术缺陷。

本发明提供了一种含镍废液的电子处理装置，所述含镍废液的电子处理装置包括：控制单元、废液检测单元、废液收集单元、氧化单元、混合沉淀单元、固液分离单元以及加药单元；

待处理废液依次流经废液收集单元、氧化单元、混合沉淀单元和固液分离单元，或，待处理废液依次流经废液收集单元、混合沉淀单元和固液分离单元；

所述加药单元包括：第一加药部和第二加药部，所述第一加药部与所述氧化单元连接，所述第二加药部与所述混合沉淀单元连接；

所述废液检测单元设置于所述废液收集单元内部，所述废液检测单元将废液检测结果传输至所述控制单元，所述控制单元控制待处理废液在所述氧化单元和/或混合沉淀单元的处理时间，所述控制单元控制所述加药单元的加药量，所述控制单元控制待处理废液从废液收集单元流至氧化单元和/或混合沉淀单元。

优选地，所述氧化单元包括：第一pH调节部和氧化池；

待处理废液依次流经所述第一pH调节部和氧化池，所述第一加药部分别与所述第一pH调节部和氧化池。

优选地，所述混合沉淀单元包括：第二pH调节部、碱化混合部和沉淀部；

待处理废液依次流经所述第二pH调节部、碱化混合部和沉淀部，所述第二加药部分别与所述第二pH调节部和碱化混合部连接。

优选地，所述碱化混合部包括：第一碱化混合部和第二碱化混合部；

所述控制单元控制第一碱化混合部和第二碱化混合部的混合搅拌转速和混合搅拌时间。

优选地，所述混合沉淀单元的数量大于两个。

优选地，所述含镍废液电子处理装置还包括：过滤单元，所述过滤单元设置于所述固液分离单元的后方。

优选地，所述过滤单元包括：TMF(管式微滤)过滤部和RO(反渗透，reverseosmosis)过滤部；

待处理废液依次流经TMF过滤部和RO过滤部。

优选地，所述含镍废液的电子处理装置还包括：缓冲单元；所述缓冲单元设置于所述固液分离单元与所述过滤单元之间。

优选地，所述缓冲单元内部设置有流量检测单元，所述流量检测单元与所述控制单元连接。

本发明还提供了一种含镍废液的处理方法，所述处理方法包括：

步骤一、废液检测单元检测废液收集单元中，含镍废液的镍元素的组成是否络合镍，并将检测结果传输至控制单元；

步骤二、若检测结果为是，含镍废液从废液收集单元流出后，依次破络合氧化以及碱化混合沉淀后，进行固液分离，处理完成；

步骤三、若检测结果为否，含镍废液从废液收集单元流出后，直接进行碱化混合沉淀后，进行固液分离，处理完成；

步骤二中，所述破络合氧化和碱化混合沉淀的时间及加药量由控制单元控制；

步骤三中，所述碱化混合沉淀的时间及加药量由控制单元控制。

优选地，所述破络合氧化的方法为：待处理废液的pH调至3～4后，经过芬顿氧化反应一段时间后，破络合氧化完成。

优选地，步骤二或步骤三中，所述碱化混合沉淀的方法为：待处理废液的pH调至10.4后，与碱性试剂反应搅拌一段时间后，沉淀，碱化混合沉淀完成。

优选地，步骤二或步骤三种，所述碱化沉淀的次数为2次以上；

待处理废液与碱性试剂的反应分两次进行，根据待处理废液中镍元素含量检测结果，进行两次不同搅拌速度的反应；

若镍元素含量大于预设值，则第一次搅拌的速度大于第二次搅拌的速度；若镍元素含量小于预设值，则第二次搅拌的速度大于第一次搅拌的速度。

优选地，所述处理方法还包括：过滤，所述过滤步骤在所述步骤二或步骤三之后进行；

所述过滤的方法为：固液分离后所得的液体经滤膜过滤后，处理完成。

综上所述，本发明提供了一种含镍废液的电子处理装置，所述含镍废液的电子处理装置包括：控制单元、废液检测单元、废液收集单元、氧化单元、混合沉淀单元、固液分离单元以及加药单元；待处理废液依次流经废液收集单元、氧化单元、混合沉淀单元和固液分离单元，或，待处理废液依次流经废液收集单元、混合沉淀单元和固液分离单元；所述加药单元包括：第一加药部和第二加药部，所述第一加药部与所述氧化单元连接，所述第二加药部与所述混合沉淀单元连接；所述废液检测单元设置于所述废液收集单元内部，所述废液检测单元将废液检测结果传输至所述控制单元，所述控制单元控制待处理废液在所述氧化单元和/或混合沉淀单元的处理时间，所述控制单元控制所述加药单元的加药量，所述控制单元控制待处理废液从废液收集单元流至氧化单元和/或混合沉淀单元。本发明还提供了一种含镍废液的处理方法。本发明提供的技术方案中，通过控制单元控制加药量、处理时间及废液流动方向，可有效避免所加化学试剂的浪费和时间的损耗；同时，精确的加药量和加药时间还可以有效确保良好的净化效果。本发明提供的一种含镍废液的电子处理装置及处理方法，解决了现有技术中，处理含镍废水存在着净化效果差、成本高以及效率低的技术缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种含镍废液的电子处理装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供的一种含镍废液的电子处理装置及处理方法，解决了现有技术中，处理含镍废水存在着净化效果差、成本高以及效率低的技术缺陷。

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了更详细说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种含镍废液的电子处理装置及处理方法，进行具体地描述。

请参阅图1，本发明实施例提供了一种含镍废液的电子处理装置，包括：控制单元、废液检测单元、废液收集单元、氧化单元、混合沉淀单元、固液分离单元以及加药单元；待处理废液依次流经废液收集单元、氧化单元、混合沉淀单元和固液分离单元，或，待处理废液依次流经废液收集单元、混合沉淀单元和固液分离单元；加药单元包括：第一加药部和第二加药部，第一加药部与氧化单元连接，第二加药部与混合沉淀单元连接；废液检测单元设置于废液收集单元内部，废液检测单元将废液检测结果传输至控制单元，控制单元控制待处理废液在氧化单元和/或混合沉淀单元的处理时间，控制单元控制加药单元的加药量，控制单元控制待处理废液从废液收集单元流至氧化单元和/或混合沉淀单元。

本发明实施例提供的技术方案中，设置于废液收集单元中的废液检测单元，对待处理废液的镍元素含量做出准确检测，既要检测镍元素的类型，如：二价镍离子或是含镍络合物。然后，根据镍元素的类型，决定待处理废液是直接流向混合沉淀单元，还是，先经由氧化单元后，再流向混合沉淀单元；此时，根据镍元素的含量，控制单元决定每一个单元中的反应处理时间。而且，还可根据镍离子以及含镍络合物的含量，控制单元控制第一加药部和第二加药部的加药量，避免所加反应原料的浪费。

本发明实施例提供的装置中，通过控制单元以电子控制的模式，控制每个处理单元的处理时间，在确保了待处理的镍元素可以得到预设充分反应的同时，还提高了效率，避免了时间的浪费。第二，通过控制单元以电子控制的模式，控制加药单元对于每一个处理单元的加药量，避免了所加化学试剂的浪费，降低了试剂成本。第三，整个净化过程，在控制单元的控制下，自动有序的进行，根据待处理废液的特性，选择不同的净化模式，无需人工手动操作，降低了人力成本。因此，本发明实施例提供的一种含镍废液的电子处理装置，解决了现有技术中，处理含镍废水存在着净化效果差、成本高以及效率低的技术缺陷。

下面，结合处理方法对于整个处理流程以及装置的工作作出简单说明。

第一种情况，若待处理废液1中含有Ni²⁺和含镍络合物，此时，废液检测单元检测到两种类型的镍元素的存在，并将检测结果传输至控制单元，控制单元控制待处理废液1，由废液收集单元流至氧化单元。

在氧化单元的氧化过程中，待处理废液1中的含镍络合物发生氧化破络合反应，在反应过程中，镍络合物被氧化成Ni²⁺。本步骤中，由于含镍络合物的含量已经被准确检测，因此，配合以控制单元的控制分析，通过第一加药部精确控制加药量，避免了化学试剂的浪费。

在氧化单元氧化完成后，此时只含有Ni²⁺的待处理废液1流至混合沉淀单元，通过第二加药部加碱，Ni²⁺与OH^—反应生成Ni(OH)₂沉淀。此时，沉淀完全，待处理废液1得到了有效的净化，Ni²⁺以Ni(OH)₂沉淀的形式存在。

此时，为避免造成排放的二次污染，混合沉淀完成的待处理废液1流至固液分离单元，沉淀与液体充分分离，有效防止了排放时，由于沉淀不完全导致的二次污染。

在实际处理时，可选择气动隔膜泵作为固液分离单元，所分离得到的泥饼直接晾干后，所分离得到的液体可重新流回废液收集单元进行处理。

在实际应用的过程中，为进一步地提高处理后废液的排放标准，固液分离的液体可重新流回至废液收集单元，进行二次处理。在二次处理时，每一个处理单元的处理时间以及加药量均由控制单元精准控制，因此，并不会消耗太多的化学试剂和净化时间，废液处理成本低。

第二种情况，若待处理废液2只含有Ni²⁺，此时，废液检测单元检测到Ni²⁺的存在，并将检测结果传输至控制单元，控制单元控制待处理废液2，由废液收集单元直接流至混合沉淀单元。其余步骤均与待处理废液1的处理方法均相同，在此不再赘述。

进一步地优化技术方案，对氧化单元的工作进行进一步地优化，本发明实施例提供的技术方案中，氧化单元包括：第一pH调节部和氧化池；待处理废液依次流经第一pH调节部和氧化池，第一加药部分别与第一pH调节部和氧化池。

为使得镍络合物可以被高效的氧化成为Ni²⁺，在净化时，可以采用芬顿氧化的方法进行处理，由于芬顿氧化需在酸性条件下进行，因此，可通过设置在氧化池前的第一pH调节部将待处理废液调至预设的酸性环境。

具体地，在第一pH调节部，可通过第一加药部加入H₂SO₄和FeSO₄，在氧化部，可通过第一加药部加入双氧水，促进芬顿氧化的进行。

进一步地优化技术方案，本发明实施例提供的一种含镍废液的电子处理装置中，混合沉淀单元包括：第二pH调节部、碱化混合部和沉淀部；待处理废液依次流经第二pH调节部、碱化混合部和沉淀部，第二加药部分别与第二pH调节部和碱化混合部连接。

由于含镍废液的pH不定，而且有些含镍废液在本步骤处理前，经过了氧化单元的处理，待处理废液为酸性。为确保Ni²⁺更好的沉淀效果，在加碱前，先经过第二pH调节部进行pH调节，调至pH大于10，再进入碱化混合部与碱混合。

同时，更好地优化技术方案，提供更长的反应时间，使得Ni²⁺可以充分沉淀，待处理废液由碱化混合部进入沉淀部，进行充分的沉淀。

在实际应用时，为确保良好的pH调节效果，同时，还不会引入新的沉淀而影响后续处理效果，在第二pH调节部，可通过第二加药部添加NaOH、NaClO以及CaCl₂进行pH的调节。

进一步地优化技术方案，为给Ni²⁺和OH-提供更多的分子碰撞机会，更好地形成Ni(OH)₂沉淀，本发明实施例中，碱化混合部包括：第一碱化混合部和第二碱化混合部；控制单元控制第一碱化混合部和第二碱化混合部的混合搅拌转速和混合搅拌时间。

在实际碱化混合的时候，可根据含镍废液中镍元素含量的检测结果，进行两次不同搅拌速度以及搅拌时间的处理。

比如说，根据待处理废液中镍元素含量检测结果，进行两次不同搅拌速度的碱化处理；若镍元素含量大于预设值，则第一次碱化混合的搅拌速度大于第二次混合处理的搅拌速度；若镍元素含量小于预设值，则第二次碱化混合的搅拌速度大于第一次碱化混合的搅拌速度。

在实际应用时，第一次碱化混合可通过加入Na₂S以及PAC，使Ni²⁺以Na₂S沉淀，第二次碱化混合可通过加入NaOH和PAM使Ni²⁺以Ni(OH)₂沉淀。当然，也可根据实际需求，更换不同的沉淀药剂，第一次碱化混合的加药可以相同，也可以不同。

为确保含镍废液的有效高标准处理，本发明实施例中，混合沉淀单元的数量大于两个，进一步地确保Ni²⁺可以被沉淀完全。

更进一步地，为防止待处理废液还有一些其它类型的金属离子以及前述步骤未完全处理的Ni²⁺，本发明实施例提供的一种含镍废液电子处理装置还包括：过滤单元，过滤单元设置于固液分离单元的后方。

过滤单元进行再次加强净化，进一步地优化了装置的净化效果。

进一步地优化技术方案，本发明实施例提供的技术方案中，过滤单元包括：TMF过滤部和RO过滤部；沉淀后的废液依次流经TMF过滤部和RO过滤部。TMF过滤部和RO过滤部的配合，有益效果叠加，确保了经处理的废液可以实现安全排放。过滤后所得的液体基本接近纯净水的状态，可循环利用，作为前述步骤中，加药单元进行加药时的溶剂使用。

为防止固液分离单元中的液体流速过快时，单位时间内通过过滤单元的废液流量过大，从而影响废液的过滤效果，本发明实施例提供的一种含镍废液的电子处理装置还包括：缓冲单元；缓冲单元设置于固液分离单元与过滤单元之间。

缓冲单元可起到一定的流速缓冲作用，防止流速过快而影响过滤单元的过滤效果。在实际应用的过程中，为更好地控制流速，也可以在其余各相邻单元之间设置缓冲单元，如在氧化单元与混合沉淀单元之间设置缓冲单元，都属于本发明的保护范围。

在确保缓冲单元良好的缓冲效果的基础上，兼顾以缓冲单元缓冲的智能化，防止影响过滤的正常进行，本发明实施例提供的技术方案中，缓冲单元内部设置有流量检测单元，流量检测单元与控制单元连接。

流量检测单元实时检测缓冲单元内液体的流量，若流量过大，将流量过大的结果传输至控制单元，控制单元减缓废液在各单元的流速；同理，若流量过小，也做出对应的指示，在此不再赘述。

将本发明提供的技术方案，应用于工业生产，经实际应用可得，对于常规废液，本发明提供的技术方案，单日可处理含镍废液450吨，每吨含镍废液的处理成本为8元；所处理的废液经检测符合国家标准。

与现有技术相比，含镍废液的处理效率提高了15％，处理成本降低了20％。

综上所述，本发明提供了一种含镍废液的电子处理装置，所述含镍废液的电子处理装置包括：控制单元、废液检测单元、废液收集单元、氧化单元、混合沉淀单元、固液分离单元以及加药单元；待处理废液依次流经废液收集单元、氧化单元、混合沉淀单元和固液分离单元，或，待处理废液依次流经废液收集单元、混合沉淀单元和固液分离单元；所述加药单元包括：第一加药部和第二加药部，所述第一加药部与所述氧化单元连接，所述第二加药部与所述混合沉淀单元连接；所述废液检测单元设置于所述废液收集单元内部，所述废液检测单元将废液检测结果传输至所述控制单元，所述控制单元控制待处理废液在所述氧化单元和/或混合沉淀单元的处理时间，所述控制单元控制所述加药单元的加药量，所述控制单元控制待处理废液从废液收集单元流至氧化单元和/或混合沉淀单元。本发明还提供了一种含镍废液的处理方法。本发明提供的技术方案中，通过控制单元控制加药量、处理时间及废液流动方向，可有效避免所加化学试剂的浪费和时间的损耗；同时，精确的加药量和加药时间还可以有效确保良好的净化效果。本发明提供的一种含镍废液的电子处理装置及处理方法，解决了现有技术中，处理含镍废水存在着净化效果差、成本高以及效率低的技术缺陷。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种含镍废液的电子处理装置，其特征在于，所述含镍废液的电子处理装置包括：控制单元、废液检测单元、废液收集单元、氧化单元、混合沉淀单元、固液分离单元以及加药单元；

待处理废液依次流经废液收集单元、氧化单元、混合沉淀单元和固液分离单元，或，待处理废液依次流经废液收集单元、混合沉淀单元和固液分离单元；

所述加药单元包括：第一加药部和第二加药部，所述第一加药部与所述氧化单元连接，所述第二加药部与所述混合沉淀单元连接；

所述废液检测单元设置于所述废液收集单元内部，所述废液检测单元将废液检测结果传输至所述控制单元，所述控制单元控制待处理废液在所述氧化单元和/或混合沉淀单元的处理时间，所述控制单元控制所述加药单元的加药量，所述控制单元控制待处理废液从废液收集单元流至氧化单元和/或混合沉淀单元。

2.根据权利要求1所述的含镍废液电子处理装置，其特征在于，所述氧化单元包括：第一pH调节部和氧化池；

待处理废液依次流经所述第一pH调节部和氧化池，所述第一加药部分别与所述第一pH调节部和氧化池。

3.根据权利要求1所述的含镍废液电子处理装置，其特征在于，所述混合沉淀单元包括：第二pH调节部、碱化混合部和沉淀部；

待处理废液依次流经所述第二pH调节部、碱化混合部和沉淀部，所述第二加药部分别与所述第二pH调节部和碱化混合部连接。

4.根据权利要求3所述的含镍废液电子处理装置，其特征在于，所述碱化混合部包括：第一碱化混合部和第二碱化混合部；

所述控制单元控制第一碱化混合部和第二碱化混合部的混合搅拌转速和混合搅拌时间。

5.根据权利要求1所述的含镍废液电子处理装置，其特征在于，所述含镍废液电子处理装置还包括：过滤单元，所述过滤单元设置于所述固液分离单元的后方。

6.一种含镍废液的处理方法，其特征在于，所述处理方法包括：

步骤一、废液检测单元检测废液收集单元中，含镍废液的镍元素的组成是否络合镍，并将检测结果传输至控制单元；

步骤二、若检测结果为是，含镍废液从废液收集单元流出后，依次破络合氧化以及碱化混合沉淀后，进行固液分离，处理完成；

步骤三、若检测结果为否，含镍废液从废液收集单元流出后，直接进行碱化混合沉淀后，进行固液分离，处理完成；

步骤二中，所述破络合氧化和碱化混合沉淀的时间及加药量由控制单元控制；

步骤三中，所述碱化混合沉淀的时间及加药量由控制单元控制。

7.根据权利要求6所述的处理方法，其特征在于，所述破络合氧化的方法为：待处理废液的pH调至3～4后，经过芬顿氧化反应一段时间后，破络合氧化完成。

8.根据权利要求6所述的处理方法，其特征在于，步骤二或步骤三中，所述碱化混合沉淀的方法为：待处理废液的pH调至10.4后，与碱性试剂反应搅拌一段时间后，沉淀，碱化混合沉淀完成。

9.根据权利要求8所述的处理方法，其特征在于，步骤二或步骤三种，所述碱化沉淀的次数为2次以上；

待处理废液与碱性试剂的反应分两次进行，根据待处理废液中镍元素含量检测结果，进行两次不同搅拌速度的反应；

若镍元素含量大于预设值，则第一次搅拌的速度大于第二次搅拌的速度；若镍元素含量小于预设值，则第二次搅拌的速度大于第一次搅拌的速度。

10.根据权利要求6所述的处理方法，其特征在于，所述处理方法还包括：过滤，所述过滤步骤在所述步骤二或步骤三之后进行；

所述过滤的方法为：固液分离后所得的液体经滤膜过滤后，处理完成。