CN108545871A - 一种电路板行业化学镍废水处理系统及其处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电路板行业化学镍废水处理系统，包括依次连通的废水收集池、芬顿反应池、电芬顿装置、pH反应槽、浓缩槽、过滤装置以及净化装置，通过依次连通设置的废水收集池、芬顿反应池、电芬顿装置、pH反应槽、浓缩槽以及过滤装置，将传统的回用技术与化学还原技术和电化学还原技术相结合能有效地破坏废水中的镍离子的络合结构，降低废水中镍浓度至排放标准；相比传统的回用技术更能提高其回用效能以及回用效率。

Description

一种电路板行业化学镍废水处理系统及其处理方法

技术领域

本发明涉及废水处理领域技术，尤其是指一种电路板行业化学镍废水处理系统及其处理方法。

背景技术

国家环境保护要求重金属第一类污染物要求车间排放口达标或者车间处理设施排放口达标，电路板化学镍废水其中的镍重金属离子属于第一类污染物，污染企业需要单独处理。化学镍废水是业界公认的难处理的废水之一，这是因为在进行化学镍施镀过程中，镀液中添加了大量的络合剂、稳定剂、光亮剂等各类物质，主要有柠檬酸、苹果酸、乳酸、酒石酸、次磷酸、醋酸、丁二酸以及表面活性剂等。络合剂与镍离子形成稳定的络合物，使得镍难以去除。

含镍废水处理回用技术目前已开发应用的处理方法主要分为三类：(1)化学法，包括中和沉淀法、化学还原法和电化学法等；(2)物理化学法，包括吸附法、离子交换法、膜分离法、蒸发和凝固法等；(3)生物处理法，包括生物絮凝法、生物化学法和植物修复法。目前，含镍废水处理的膜分离技术最常见的是将微滤、超滤、纳滤与反渗透膜进行多级组合运用，这种膜组合工艺技术作为一种新型高效的处理技术，目前在废水回用技术中得到广泛应用，且日趋成熟。传统回用技术考虑到膜技术的回用效能及使用寿命，废水回收经济效益差而没有得到很好的推广应用，而且部分企业逐渐扩大生产规模，要求废水回用率越来越高，常规处理工艺难以满足要求。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种电路板行业化学镍废水处理系统及其处理方法,通过依次连通的废水收集池、芬顿反应池、电芬顿装置、pH反应槽、浓缩槽以及过滤装置能够有效地解决了以往废水采用膜技术造成回用效能低、使用寿命短以及废水回用率低下的问题发生。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种电路板行业化学镍废水处理系统，包括依次连通的废水收集池、芬顿反应池、电芬顿装置、pH反应槽、浓缩槽、过滤装置以及净化装置，所述废水收集池上设置有第一管道，废水通过第一管道流入到废水收集池中以平衡废水水质；所述芬顿反应池上设置第二管道和第三管道；该第二管道连通有酸液进液管和强氧化剂进液管，酸液和强氧化剂分别通过酸液进液管和强氧化剂进液管流入到芬顿反应池中；该第三管道与废水收集池贯通连接；所述电芬顿装置上设置有第四管道和第五管道，电芬顿装置通过第四管道与芬顿反应池贯通连接；该电芬顿装置上设置有第一出液口、第二出液口和第三出液口，第五管道设置于第一出液口上，所述第二出液口和第三出液口分别通过第一分管和第二分管与第五管道贯通连接；所述pH反应槽通过第五管道与电芬顿装置贯通连接，该pH反应槽设置设置有碱液进液管，碱液通过该碱液进液管流入到pH反应槽中；所述浓缩槽上设置有第六管道，浓缩槽通过第六管道与pH反应槽贯通连接；且浓缩槽和pH反应槽连通有一第七管道，该第七管道末端连通有一压滤机；所述过滤装置设置有第八管道、第九管道和第十管道，该第八管道和第九管道与浓缩槽贯通连接形成一回路；所述净化装置设置于第十管道上。

作为一种优选方案：所述酸液是无机酸，所述强氧化剂是双氧水，芬顿反应池中通过加入的无机酸和双氧水以形成·OH自由基。

作为一种优选方案：所述电芬顿装置中设置有电源控制器，该电源控制器设置有阳极和阴极；通过该阳极和阴极在电芬顿装置中产生Fe²⁺和H₂O₂的芬顿试剂。

作为一种优选方案：所述第三管道上设置有提升泵，所述第四管道上设置有增压泵，所述第七管道上设置有污泥泵、以及所述第八管道上设置有循环泵。

作为一种优选方案：所述第一管道、第二管道、第三管道、第四管道、第五管道、第六管道、第七管道、第八管道、第九管道以及第十管道上均设置有水阀，每一管道通过设置的水阀控制废水的流向。

作为一种优选方案：所述芬顿反应池底部设置有第一空气搅拌装置，所述pH反应槽底部设置有第二空气搅拌装置。

作为一种优选方案：所述芬顿反应池上设置有控制酸液和强氧化剂流量的酸液仪表和强氧化剂仪表；该酸液仪表控制值为3，该强氧化剂仪表控制值为400；所述pH反应槽上设置有控制碱液流入量的碱液仪表，该碱液仪表的控制值为9.5。

作为一种优选方案：所述芬顿反应池和电芬顿装置设置于废水收集池后方且高于废水收集池，所述pH反应槽、过滤装置以及净化装置设置于电芬顿装置的后方且低于电芬顿装置。

作为一种优选方案：所述过滤装置内部设置有多层高分子薄膜，且该高分子薄膜分布有多孔径均匀的微孔。

一种电路板行业化学镍废水处理方法，包括有以下步骤：

（a）将废水通过第一管道流入到废水收集池中，通过在废水收集池中停留以将废水水质平衡；

（b）经过平衡水质的废水通过第三管道流入到芬顿反应池中，此时酸液和强氧化剂会通过第二管道流入芬顿反应池中与废水融合，且通过酸液仪表控制值设为3和强氧化剂仪表控制值设置为400以控制其加药量；使得芬顿反应池中形成羟基自由基以将各种有机物氧化，且能氧化或分解一些有害的物质；

（c）经过芬顿反应后的废水通过第四管道流入到电芬顿装置中，该电芬顿装置是利用电化学方法产生Fe²⁺和H₂O₂作为芬顿试剂的持续来源，废水在电芬顿装置中发生氧化还原反应，以将镍离子和络合物分解成气体和沉淀物；

（d）电芬顿处理后的废水经过第五管道流入到pH反应槽中，碱液进液管将碱液流入将碱液与废水融合，且将碱液仪表控制值设置为9.5以控制其加药量；

（e）将废水经第六管道流入到浓缩槽中，废水在浓缩槽中静置以将沉淀物沉淀，然后通过污泥泵作周期性工作将pH反应槽和浓缩槽中的沉淀物泵至压滤机中，通过压滤工作后作委外处理；

（f）浓缩槽中经过沉淀的废水经第八管道流入到过滤装置进行过滤，过滤达标的废水向第十管道排出，不达标废水经第九管道回流至浓缩槽中；

（g）于第十管道中的废水在排出之前经设置于第十管道上的净化装置作二级净化装置处理保证出水镍离子稳定达标再向外排出。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：通过依次连通设置的废水收集池、芬顿反应池、电芬顿装置、pH反应槽、浓缩槽以及过滤装置，将传统的回用技术与化学还原技术和电化学还原技术相结合能有效地破坏废水中的镍离子的络合结构，降低废水中镍浓度至排放标准；相比传统的回用技术更能提高其回用效能以及回用效率。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明之较佳实施例的结构流程图。

附图标识说明：

10、废水收集池 20、芬顿反应池

201、第一空气搅拌装置 21、酸液进液管

22、强氧化剂进液管 23、酸液仪表

24、强氧化剂仪表 30、电芬顿装置

31、第一出液口 32、第二出液口

33、第三出液口 34、第一分管

35、第二分管 36、电源控制器

40、pH反应槽 401、第二空气搅拌装置

41、碱液进液管 42、碱液仪表

50、浓缩槽 60、过滤装置

70、净化装置 81、提升泵

82、增压泵 83、循环泵

84、污泥泵

①、第一管道 ②、第二管道

③、第三管道 ④、第四管道

⑤、第五管道 ⑥、第六管道

⑦、第七管道 ⑧、第八管道

⑨、第九管道 ⑩、第十管道。

具体实施方式

请参照图1所示，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构，包括依次连通的废水收集池10、芬顿反应池20、电芬顿装置30、pH反应槽40、浓缩槽50、过滤装置60以及净化装置70。

其中：所述废水收集池10上设置有第一管道①，废水通过第一管道①流入到废水收集池10中以平衡废水水质；所述芬顿反应池20上设置第二管道②和第三管道③；该第二管道②连通有酸液进液管21和强氧化剂进液管22，酸液和强氧化剂分别通过酸液进液管21和强氧化剂进液管22流入到芬顿反应池20中；该第三管道③与废水收集池10贯通连接；所述电芬顿装置30上设置有第四管道④和第五管道⑤，电芬顿装置30通过第四管道④与芬顿反应池20贯通连接；该电芬顿装置30上设置有第一出液口31、第二出液口32和第三出液口33，第五管道⑤设置于第一出液口31上，所述第二出液口32和第三出液口33分别通过第一分管34和第二分管35与第五管道⑤贯通连接；所述电芬顿装置30中设置有电源控制器36，该电源控制器36设置有阳极和阴极；通过该阳极和阴极在电芬顿装置30中产生Fe²⁺和H₂O₂的芬顿试剂，两者生成具有高度活性的羟基自由基，使得有机物得到降解。

所述pH反应槽40通过第五管道⑤与电芬顿装置30贯通连接，该pH反应槽40设置设置有碱液进液管41，碱液通过该碱液进液管41流入到pH反应槽40中；所述浓缩槽50上设置有第六管道⑥，浓缩槽50通过第六管道⑥与pH反应槽40贯通连接；且浓缩槽50和pH反应槽40连通有一第七管道⑦，该第七管道⑦末端连通有一压滤机；通过设置的压滤机可以将pH反应槽40和浓缩槽50产生的沉淀物进行压滤工作然后作委外处理。所述过滤装置60设置有第八管道⑧、第九管道⑨和第十管道⑩，该第八管道⑧和第九管道⑨与浓缩槽50贯通连接形成一回路；所述净化装置70设置于第十管道⑩上,该净化装置70为复合填料床，可以对特别顽固难以打破的螯合态重金属离子具有特别的净化作用，保证镍离子稳定达标。

在本实施例中，所述酸液是无机酸，所述强氧化剂是双氧水，芬顿反应池20中通过加入的无机酸和双氧水以形成·OH自由基，·OH自由基是在水中已知的氧化剂中最活泼类型的氧化剂，所以很容易将各种有机物氧化；在低浓度时亦具有强氧化作用，能氧化或分解一些有害物质。所述芬顿反应池20上设置有控制酸液和强氧化剂流量的酸液仪表23和强氧化剂仪表24；该酸液仪表23控制值为3，该强氧化剂仪表24控制值为400；所述pH反应槽40上设置有控制碱液流入量的碱液仪表42，该碱液仪表42的控制值为9.5。所述芬顿反应池20和电芬顿装置30设置于废水收集池10后方且高于废水收集池10，所述pH反应槽40、过滤装置60以及净化装置70设置于电芬顿装置30的后方且低于电芬顿装置30。

更为详细地说，所述第三管道③上设置有提升泵81，所述第四管道④上设置有增压泵82，所述第七管道⑦上设置有污泥泵84以及所述第八管道⑧上设置有循环泵83。所述第一管道①、第二管道②、第三管道③、第四管道④、第五管道⑤、第六管道⑥、第七管道⑦、第八管道⑧、第九管道⑨以及第十管道⑩上均设置有水阀，每一管道通过设置的水阀控制废水的流向。所述芬顿反应池20底部设置有第一空气搅拌装置201，所述pH反应槽40底部设置有第二空气搅拌装置401。所述过滤装置60内部设置有多层高分子薄膜，且该高分子薄膜分布有多孔径均匀的微孔；本体统采用的膜是过滤精度属于微滤膜，其提供一个绝对的相界面，大于膜截留孔径的细菌、胶体和微粒物质等被截留在原水侧与液体分离开来，从而得到较为理想的液体。

详述本发明的废水处理方法如下：

（a）将废水通过第一管道①流入到废水收集池10中，通过在废水收集池10中停留以将废水水质平衡；

（b）经过平衡水质的废水通过第三管道③流入到芬顿反应池20中，此时酸液和强氧化剂会通过第二管道②流入芬顿反应池20中与废水融合，且通过酸液仪表23控制值设为3和强氧化剂仪表24控制值设置为400以控制其加药量；使得芬顿反应池20中形成羟基自由基以将各种有机物氧化，且能氧化或分解一些有害的物质；

（c）经过芬顿反应后的废水通过第四管道④流入到电芬顿装置30中，该电芬顿装置30是利用电化学方法产生Fe²⁺和H₂O₂作为芬顿试剂的持续来源，废水在电芬顿装置30中发生氧化还原反应，以将镍离子和络合物分解成气体和沉淀物；

（d）电芬顿处理后的废水经过第五管道⑤流入到pH反应槽40中，碱液进液管41将碱液流入将碱液与废水融合，且将碱液仪表42控制值设置为9.5以控制其加药量；

（e）将废水经第六管道⑥流入到浓缩槽50中，废水在浓缩槽50中静置以将沉淀物沉淀，然后通过污泥泵84作周期性工作将pH反应槽40和浓缩槽50中的沉淀物泵至压滤机中，通过压滤工作后作委外处理；

（f）浓缩槽50中经过沉淀的废水经第八管道⑧流入到过滤装置60进行过滤，过滤达标的废水向第十管道⑩排出，不达标废水经第九管道⑨回流至浓缩槽50中；

（g）于第十管道⑩中的废水在排出之前经设置于第十管道⑩上的净化装置70作二级净化装置70处理保证出水镍离子稳定达标再向外排出。

本发明的设计重点在于：通过依次连通设置的废水收集池10、芬顿反应池20、电芬顿装置30、pH反应槽40、浓缩槽50以及过滤装置60，将传统的回用技术与化学还原技术和电化学还原技术相结合能有效地破坏废水中的镍离子的络合结构，降低废水中镍浓度至排放标准；相比传统的回用技术更能提高其回用效能以及回用效率。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种电路板行业化学镍废水处理系统，其特征在于：包括依次连通的废水收集池、芬顿反应池、电芬顿装置、pH反应槽、浓缩槽、过滤装置以及净化装置，所述废水收集池上设置有第一管道，废水通过第一管道流入到废水收集池中以平衡废水水质；所述芬顿反应池上设置第二管道和第三管道；该第二管道连通有酸液进液管和强氧化剂进液管，酸液和强氧化剂分别通过酸液进液管和强氧化剂进液管流入到芬顿反应池中；该第三管道与废水收集池贯通连接；所述电芬顿装置上设置有第四管道和第五管道，电芬顿装置通过第四管道与芬顿反应池贯通连接；该电芬顿装置上设置有第一出液口、第二出液口和第三出液口，第五管道设置于第一出液口上，所述第二出液口和第三出液口分别通过第一分管和第二分管与第五管道贯通连接；所述pH反应槽通过第五管道与电芬顿装置贯通连接，该pH反应槽设置有碱液进液管，碱液通过该碱液进液管流入到pH反应槽中；所述浓缩槽上设置有第六管道，浓缩槽通过第六管道与pH反应槽贯通连接；且浓缩槽和pH反应槽连通有一第七管道，该第七管道末端连通有一压滤机；所述过滤装置设置有第八管道、第九管道和第十管道，该第八管道和第九管道与浓缩槽贯通连接形成一回路；所述净化装置设置于第十管道上。

2.根据权利要求1所述的一种电路板行业化学镍废水处理系统，其特征在于：所述酸液是无机酸，所述强氧化剂是双氧水，芬顿反应池中通过加入的无机酸和双氧水以形成·OH自由基。

3.根据权利要求1所述的一种电路板行业化学镍废水处理系统，其特征在于：所述电芬顿装置中设置有电源控制器，该电源控制器设置有阳极和阴极；通过该阳极和阴极在电芬顿装置中产生Fe²⁺和H₂O₂的芬顿试剂。

4.根据权利要求1所述的一种电路板行业化学镍废水处理系统，其特征在于：所述第三管道上设置有提升泵，所述第四管道上设置有增压泵，所述第七管道上设置有污泥泵、以及所述第八管道上设置有循环泵。

5.根据权利要求1所述的一种电路板行业化学镍废水处理系统，其特征在于：所述第一管道、第二管道、第三管道、第四管道、第五管道、第六管道、第七管道、第八管道、第九管道以及第十管道上均设置有水阀，每一管道通过设置的水阀控制废水的流向。

6.根据权利要求1所述的一种电路板行业化学镍废水处理系统，其特征在于：所述芬顿反应池底部设置有第一空气搅拌装置，所述pH反应槽底部设置有第二空气搅拌装置。

7.根据权利要求1所述的一种电路板行业化学镍废水处理系统，其特征在于：所述芬顿反应池上设置有控制酸液和强氧化剂流量的酸液仪表和强氧化剂仪表；该酸液仪表控制值为3，该强氧化剂仪表控制值为400；所述pH反应槽上设置有控制碱液流入量的碱液仪表，该碱液仪表的控制值为9.5。

8.根据权利要求1所述的一种电路板行业化学镍废水处理系统，其特征在于：所述芬顿反应池和电芬顿装置设置于废水收集池后方且高于废水收集池，所述pH反应槽、过滤装置以及净化装置设置于电芬顿装置的后方且低于电芬顿装置。

9.根据权利要求1所述的一种电路板行业化学镍废水处理系统，其特征在于：所述过滤装置内部设置有多层高分子薄膜，且该高分子薄膜分布有多孔径均匀的微孔。

10.一种电路板行业化学镍废水处理方法，其特征在于：基于上述权利要求1所述的电路板行业化学镍废水处理系统完成废水处理过程，包括有以下步骤：

（a）将废水通过第一管道流入到废水收集池中，通过在废水收集池中停留以将废水水质平衡；

（b）经过平衡水质的废水通过第三管道流入到芬顿反应池中，此时酸液和强氧化剂会通过第二管道流入芬顿反应池中与废水融合，且通过酸液仪表控制值设为3和强氧化剂仪表控制值设置为400以控制其加药量；使得芬顿反应池中形成羟基自由基以将各种有机物氧化，且能氧化或分解一些有害的物质；

（c）经过芬顿反应后的废水通过第四管道流入到电芬顿装置中，该电芬顿装置是利用电化学方法产生Fe²⁺和H₂O₂作为芬顿试剂的持续来源，废水在电芬顿装置中发生氧化还原反应，以将镍离子和络合物分解成气体和沉淀物；

（d）电芬顿处理后的废水经过第五管道流入到pH置反应槽中，碱液进液管将碱液流入将碱液与废水融合，且将碱液仪表控制值设置为9.5以控制其加药量；

（e）将废水经第六管道流入到浓缩槽中，废水在浓缩槽中静置以将沉淀物沉淀，然后通过污泥泵作周期性工作将pH反应槽和浓缩槽中的沉淀物泵至压滤机中，通过压滤工作后作委外处理；

（f）浓缩槽中经过沉淀的废水经第八管道流入到过滤装置进行过滤，过滤达标的废水向第十管道排出，不达标废水经第九管道回流至浓缩槽中；

（g）于第十管道中的废水在排出之前经设置于第十管道上的净化装置作二级净化装置处理保证出水镍离子稳定达标再向外排出。