CN110078250A - 化学镀镍废水的处理方法 - Google Patents

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Abstract

一种化学镀镍废水的处理方法,包括:调节一化学镀镍废水的pH值至2‑3;提供一氧化剂,所述氧化剂包括二价铁盐和过氧化氢,将所述氧化剂加入所述化学镀镍废水中进行一次处理,从而使所述氧化剂将所述化学镀镍废水中的次磷酸和亚磷酸氧化为正磷酸;提供一钙盐,并将所述钙盐加入一次处理后的所述化学镀镍废水中,使正磷酸和钙盐反应生成磷酸钙;调节反应后的所述化学镀镍废水的pH值,并向所述化学镀镍废水中加入絮凝剂以促进所述化学镀镍废水中的镍以氢氧化镍的形式沉淀;过滤以去除所述磷酸钙和氢氧化镍,从而去除所述化学镀镍废水中的磷和镍。

Description

化学镀镍废水的处理方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术,尤其涉及一种化学镀镍废水的处理方法。
背景技术
诸如晶圆、印刷电路板、发光二极管等元器件的表面通常需要形成镀金层,从而满足防止表面氧化、增加导电性、美观性等要求。当元器件表面具有铜层时,为避免焊锡过程中铜和金之间发生相互扩散或迁移,需要在镀金前,先在元器件表面化学镀镍。上述化学镀镍过程需要使用多种助剂,如还原剂(如:次磷酸)、络合剂(如:柠檬酸、酒石酸、苹果酸)等。上述助剂的使用会导致废水中镍、总磷和化学需氧量(COD)的排放过高,难以满足废水排放标准。其中,总磷是指将废水样品中包括亚磷酸(H3PO2)、次磷酸(H3PO3)、正磷酸(H3PO4)、有机磷酸在内的各种形态的磷转变成正磷酸盐后所测定的磷含量。
传统的化学镀镍废水的处理是采用化学沉淀法,通过加入钙盐,使磷酸根转变为相应的钙盐沉淀下来以去除废水中的磷,然后加入碱和絮凝剂(PAM)絮凝沉淀以去除废水中的镍。然而,单纯加入钙盐根本无法去除次磷酸和亚磷酸中的磷,而且,此方法也无法降低废水中的化学需氧量,具有一定的局限性。
发明内容
有鉴于此,有必要提供一种化学镀镍废水的处理方法,能够解决以上问题。
本发明提供一种化学镀镍废水的处理方法,包括:调节一化学镀镍废水的pH值至2-3;提供一氧化剂,所述氧化剂包括二价铁盐和过氧化氢,将所述氧化剂加入所述化学镀镍废水中进行一次处理,从而使所述氧化剂将所述化学镀镍废水中的次磷酸和亚磷酸氧化为正磷酸;提供一钙盐,并将所述钙盐加入一次处理后的所述化学镀镍废水中,使正磷酸和钙盐反应生成磷酸钙;调节反应后的所述化学镀镍废水的pH值,并向所述化学镀镍废水中加入絮凝剂以促进所述化学镀镍废水中的镍以氢氧化镍的形式沉淀;以及过滤以去除所述磷酸钙和氢氧化镍,从而去除所述化学镀镍废水中的磷和镍。
本发明的化学镀镍废水的处理方法中,先将所述化学镀镍废水中的亚磷酸和次磷酸氧化为正磷酸后,通过使正磷酸形成磷酸钙沉淀的方式将所述化学镀镍废水中的磷去除,然后通过化学沉淀法投加碱和絮凝剂去除所述化学镀镍废水中的镍。所述化学镀镍废水的处理方法能够有效降低化学镀镍废水中的镍、磷以及COD含量,从而使处理后的化学镀镍废水满足排放标准。
附图说明
图1为本发明一较佳实施方式的化学镀镍废水的处理方法的流程图。
符号说明
S1-S8 步骤
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1,本发明一较佳实施方式提供一种化学镀镍废水的处理方法,其可用于去除化学镀镍废水中的镍、磷并降低COD,从而使处理后的化学镀镍废水达到排放标准。所述处理方法包括如下步骤:
步骤S1,调节所述化学镀镍废水的pH值至2-3。
在本实施方式中,采用硫酸或盐酸调节所述化学镀镍废水的pH值。
步骤S2,提供一氧化剂,所述氧化剂包括二价铁盐和过氧化氢(H2O2),将所述氧化剂加入所述化学镀镍废水中进行一次处理,从而使所述氧化剂将所述化学镀镍废水中的次磷酸和亚磷酸氧化为正磷酸。
在本实施方式中,所述二价铁盐为硫酸亚铁(FeSO4)。在另一实施方式中,所述二价铁盐为氯化亚铁(FeCl2)。
其中,二价铁离子(即,亚铁离子)可攻击过氧化氢分子的O-O键,使O-O键断裂而形成氢氧自由基(OH)。氢氧自由基含有不稳定电子,具有强氧化性,同时,二价铁离子作为催化剂,从而将次磷酸和亚磷酸氧化为正磷酸。
所述氧化剂和次磷酸和亚磷酸反应的反应式如下:
Fe2++H2O2+H3PO3→Fe2++H3PO4+H2O
Fe2++2H2O2+H3PO2→Fe2++H3PO4+2H2O
在本实施方式中,在所述一次处理中,所述二价铁盐在所述化学镀镍废水中的含量为270-810mg/L,所述过氧化氢在所述化学镀镍废水中的含量为170-510mg/L。
步骤S3,提供一钙盐,并将所述钙盐加入一次处理后的所述化学镀镍废水中,使正磷酸和钙盐反应生成磷酸钙。
在本实施方式中,所述钙盐可选自氯化钙、硝酸钙、硫化钙以及醋酸钙等中的至少一种。优选的,所述钙盐为氯化钙(CaCl2)。正磷酸和氯化钙反应的反应式如下:
H3PO4+Ca2+→Ca3(PO4)2
步骤S4,通过碱调节反应后的所述化学镀镍废水的pH值,并向所述化学镀镍废水中加入絮凝剂(PAM)以促进所述化学镀镍废水中的镍以氢氧化镍的形式沉淀。
在本实施方式中,所述碱可选自氢氧化钠、氢氧化钾以及石灰等中的至少一种,通过碱调节反应后的所述化学镀镍废水的pH值至11.5。所述絮凝剂可选自聚丙烯酰胺、聚合氯化铝和硫酸铁等中的至少一种。
步骤S5,过滤以去除所述磷酸钙和氢氧化镍,从而去除所述化学镀镍废水中的磷和镍。
在本实施方式中,采用压滤装置进行过滤。
在本实施方式中,所述处理方法还可进一步包括:
步骤S6,再次调节经过滤后的所述化学镀镍废水的pH值至2-3。
步骤S7,将所述氧化剂再次加入所述化学镀镍废水中进行二次处理,从而使氧化剂将所述化学镀镍废水中剩余的次磷酸和亚磷酸氧化为正磷酸。
在本实施方式中,在所述二次处理中,所述二价铁盐在所述化学镀镍废水中的含量为135-540mg/L,所述过氧化氢在所述化学镀镍废水中的含量为85-340mg/L。
步骤S8,在二次处理后的所述化学镀镍废水中再次加入所述钙盐、所述碱以及所述絮凝剂,然后进行过滤,从而进一步去除所述化学镀镍废水中剩余的磷和镍。
下面通过实施例来对本发明进行具体说明。
实施例1
提供一经pH值调节后的化学镀镍废水(pH值为2.97,镍的浓度为24.3mg/L,磷的浓度为28mg/L,COD为636mg/L),向所述化学镀镍废水中加入540mg/L的硫酸亚铁和300mg/L的过氧化氢进行一次处理,然后加入25g/L的氯化钙,调节所述化学镀镍废水的pH值至11.5后加入絮凝剂,经沉淀、压滤出水后,向所述化学镀镍废水(调节pH值为2-3)中加入270mg/L的硫酸亚铁和200mg/L的过氧化氢进行二次处理,然后加入10g/L的氯化钙,调节所述化学镀镍废水的pH值至11.5后加入絮凝剂,经沉淀、压滤出水后,测定所述化学镀镍废水的镍的浓度下降为0.081mg/L,总磷的浓度下降为0.59mg/L,COD下降为96mg/L。
实施例2
提供一经pH值调节后的化学镀镍废水(pH值为2.5,镍的浓度为17.5mg/L,磷的浓度为44mg/L,COD为464mg/L),向所述化学镀镍废水中加入270mg/L的氯化亚铁和170mg/L的过氧化氢进行一次处理,然后加入10.5g/L的氯化钙,调节所述化学镀镍废水的pH值至11.5后加入絮凝剂,经沉淀、压滤出水后,向所述化学镀镍废水(调节pH值为2-3)中加入135mg/L的氯化亚铁和85mg/L的过氧化氢进行二次处理,然后加入2g/L的氯化钙,调节所述化学镀镍废水的pH值至11.5后加入絮凝剂,经沉淀、压滤出水后,测定所述化学镀镍废水的镍的浓度下降为0.114mg/L,总磷的浓度下降为0.19mg/L,COD下降为108mg/L。
综上所述,所述化学镀镍废水的处理方法首先将所述化学镀镍废水中的亚磷酸和次磷酸氧化为正磷酸后,通过使正磷酸形成磷酸钙沉淀的方式将所述化学镀镍废水中的磷去除,然后通过化学沉淀法投加碱和絮凝剂去除所述化学镀镍废水中的镍。所述化学镀镍废水的处理方法能够有效降低化学镀镍废水中的镍、磷以及COD含量,从而使处理后的化学镀镍废水满足排放标准。
可以理解的是,对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形,而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种化学镀镍废水的处理方法,包括:
调节一化学镀镍废水的pH值至2-3;
提供一氧化剂,所述氧化剂包括二价铁盐和过氧化氢,将所述氧化剂加入所述化学镀镍废水中进行一次处理,从而使所述氧化剂将所述化学镀镍废水中的次磷酸和亚磷酸氧化为正磷酸;
提供一钙盐,并将所述钙盐加入一次处理后的所述化学镀镍废水中,使正磷酸和钙盐反应生成磷酸钙;
调节反应后的所述化学镀镍废水的pH值,并向所述化学镀镍废水中加入絮凝剂以促进所述化学镀镍废水中的镍以氢氧化镍的形式沉淀;以及
过滤以去除所述磷酸钙和氢氧化镍,从而去除所述化学镀镍废水中的磷和镍。
2.如权利要求1所述的化学镀镍废水的处理方法,其特征在于,采用硫酸或盐酸调节所述化学镀镍废水的pH值。
3.如权利要求1所述的化学镀镍废水的处理方法,其特征在于,所述二价铁盐选自硫酸亚铁和氯化亚铁中的其中一种。
4.如权利要求1所述的化学镀镍废水的处理方法,其特征在于,在所述一次处理中,所述二价铁盐在所述化学镀镍废水中的含量为270-810mg/L,所述过氧化氢在所述化学镀镍废水中的含量为170-510mg/L。
5.如权利要求1所述的化学镀镍废水的处理方法,其特征在于,所述钙盐选自氯化钙、硝酸钙、硫化钙以及醋酸钙中的至少一种。
6.如权利要求1所述的化学镀镍废水的处理方法,其特征在于,所述絮凝剂选自聚丙烯酰胺、聚合氯化铝和硫酸铁中的至少一种。
7.如权利要求1所述的化学镀镍废水的处理方法,其特征在于,采用压滤装置进行过滤。
8.如权利要求1所述的化学镀镍废水的处理方法,其特征在于,通过碱调节反应后的所述化学镀镍废水的pH值至11.5,所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钾以及石灰中的至少一种。
9.如权利要求8所述的化学镀镍废水的处理方法,其特征在于,还包括:
再次调节经过滤后的所述化学镀镍废水的pH值至2-3;
将所述氧化剂再次加入所述化学镀镍废水中进行二次处理,从而使氧化剂将所述化学镀镍废水中剩余的次磷酸和亚磷酸氧化为正磷酸;以及
在二次处理后的所述化学镀镍废水中再次加入所述钙盐、所述碱以及所述絮凝剂,然后进行过滤,从而进一步去除所述化学镀镍废水中剩余的磷和镍。
10.如权利要求9所述的化学镀镍废水的处理方法,其特征在于,在所述二次处理中,所述二价铁盐在所述化学镀镍废水中的含量为135-540mg/L,所述过氧化氢在所述化学镀镍废水中的含量为85-340mg/L。
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