CN110981031A - 化学镍废水处理方法 - Google Patents

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Abstract

一种化学镍废水处理方法，包括以下步骤：收集化学镍废水并加入硫酸，将pH调节至2.6～3.6，得到酸性化学镍废水；向酸性化学镍废水中加入硫酸亚铁及双氧水，得到一级氧化液；向一级氧化液中加入熟石灰粉末及液碱，将一级氧化液的pH调节至8.5～10.5，加入絮凝剂，得到一级清液及一级废泥；向一级清液中加入硫酸，将一级清液的pH调节至2.6～3.6，得到酸性一级清液；向酸性一级清液中加入硫酸亚铁及双氧水，得到二级氧化液；向二级氧化液中加入熟石灰粉末及液碱，将二级氧化液的pH调节至9.5～10.5，加入絮凝剂，得到二级清液及二级废泥。上述化学镍废水处理方法，对废水进行两次除杂操作，深度除杂，保证稳定达到排放标准，采用熟石灰粉末与液碱结合调节pH，降低废水处理成本。

Description

化学镍废水处理方法
技术领域
本发明涉及工业废水处理技术领域，特别是涉及一种化学镍废水处理方法。
背景技术
化学镀镍，是电镀行业中近几年发展最为迅速的新型渡种，而且是化学镀中发展最快的一种，化学镀镍的镀液一般以硫酸镍、乙酸镍等为主盐，次亚磷酸盐、硼氢化钠、硼烷、肼等为还原剂，再添加各种助剂，在90℃的酸性溶液或接近常温的中性溶液、碱性溶液中进行作业，化学镀镍一种不需要外来电流，借助氧化还原作用在金属制件的表面上沉积一层镍的方法，用于提高产品的抗蚀性和耐磨性，增加光泽和美观，化学镀镍的镀层在均匀性、耐蚀性、硬度、可焊性、磁性、装饰性上都具有一定优势，同时，化学镀镍工艺简单，实用性强，几乎所有电镀园区企业都具有化学镀镍，化学镀镍应用广泛。
然而，在化学镀镍加工生产中，会产生废水，称为化学镍废水，由于化学镀镍的镀液成分复杂，从而化学镍废水的成分也比较复杂，主要有镍、次磷酸盐、亚磷酸盐及有机物，且化学镍废水中含有络合物，大量的镍以络合态形式存在，难以通过形成氢氧化镍沉淀除去，所以需要先对化学镍废水进行破络处理，使镍变成离子态的镍离子，再通过形成氢氧化物沉淀除去，但是由于化学镍废水中的含镍量及含磷量都很高，化学镍废水的处理难度高，处理成本高，而且处理得到的出水的镍含量及磷含量很难稳定达到排放标准，而镍和磷均会对环境造成危害，因此，研究化学镍废水的处理技术，具有一定的社会效益和应用价值。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种能够提高废水中杂质去除率，节约处理成本，对化学镍废水进行深度除镍、除磷，以稳定达到排放标准的化学镍废水处理方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种化学镍废水处理方法，包括以下步骤：
收集化学镍废水，向所述化学镍废水中加入硫酸，将所述化学镍废水的pH调节至2.6～3.6，得到酸性化学镍废水；
向所述酸性化学镍废水中加入硫酸亚铁及双氧水并搅拌，进行首次氧化反应，得到一级氧化液；
向所述一级氧化液中加入熟石灰粉末及液碱并搅拌，将所述一级氧化液的pH调节至8.5～10.5，再加入絮凝剂后，进行首次静置沉降操作，得到一级清液及一级废泥，对所述一级清液及所述一级废泥进行分离操作；
向所述一级清液中加入硫酸，将所述一级清液的pH调节至2.6～3.6，得到酸性一级清液；
向所述酸性一级清液中加入硫酸亚铁及双氧水并搅拌，进行二次氧化反应，得到二级氧化液；
向所述二级氧化液中加入熟石灰粉末及液碱并搅拌，将所述二级氧化液的pH调节至9.5～10.5，再加入絮凝剂后，进行二次静置沉降操作，得到二级清液及二级废泥，对所述二级清液及所述二级废泥进行分离操作。
在其中一种实施方式，在向所述酸性化学镍废水中加入硫酸亚铁及双氧水并搅拌的操作中，搅拌时间为3.5h～4.5h。
在其中一种实施方式，在向所述酸性一级清液中加入硫酸亚铁及双氧水并搅拌，搅拌时间为3.5h～4.5h。
在其中一种实施方式，在向所述一级氧化液中加入熟石灰粉末及液碱并搅拌，将所述一级氧化液的pH调节至8.5～10.5的操作中，先向所述一级氧化液中加入熟石灰粉末，先将所述一级氧化液的pH调节至7.2～7.8，再向所述一级氧化液中加入液碱，将所述一级氧化液的pH调节至8.5～10.5。
在其中一种实施方式，在向所述二级氧化液中加入熟石灰粉末及液碱并搅拌，将所述二级氧化液的pH调节至9.5～10.5的操作中，先向所述二级氧化液中加入熟石灰粉末，先将所述二级氧化液的pH调节至7.2～7.8，再向所述二级氧化液中加入液碱，将所述二级氧化液的pH调节至9.5～10.5。
在其中一种实施方式，在对所述二级清液及所述二级废泥进行分离操作后，还向所述二级清液中加入熟石灰粉末并搅拌，将所述二级清液的pH调节至10.5～11.5，再加入絮凝剂后，进行三次静置沉降操作，得到三级清液及三级废泥，对所述三级清液及所述三级废泥进行分离操作。
在其中一种实施方式，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺。
在其中一种实施方式，所述硫酸的质量分数为35.5％～55.5％。
在其中一种实施方式，所述液碱为质量分数为30.5％～55.5％的氢氧化钠溶液。
在其中一种实施方式，所述化学镍废水处理方法还包括如下步骤：
对所述一级废泥、所述二级废泥及所述三级废泥进行混合收集，得到混合废泥；
对所述混合废泥进行压滤操作，得到压滤混合废泥，再对所述压滤混合废泥进行干燥操作，控制干燥温度为74.5℃～78.5℃，干燥时间为25min～45min，得到干燥混合废泥，所述干燥混合废泥的含水率为12.5％～29.5％。
与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
上述化学镍废水处理方法，通过将化学镍废水的pH调至2.6～3.6，形成强酸性环境，有利于降低络合态镍的稳定性，再加入硫酸亚铁及双氧水，由于在强酸性条件下，硫酸亚铁和双氧水混合后具有强氧化性，可以将化学镍废水中的次磷酸盐及亚磷酸盐氧化为正磷酸盐，同时，可以将化学镍废水中的络合物等有机物氧化为无机态，降低废水的COD含量，而且使镍游离出来，形成离子态，再通过加入熟石灰粉末及液碱，提供大量氢氧根离子，与镍离子及铁离子形成氢氧化物沉淀，正磷酸盐与熟石灰粉末提供的钙离子形成磷酸钙沉淀，再加入絮凝剂絮凝沉淀达到去除效果，再对得到的一级清液进行再次酸化、二次氧化及二次静置沉降操作，进一步深度除杂，进一步降低磷含量及镍含量，以保证稳定达到排放标准，同时，采用熟石灰粉末与液碱结合将pH调节至碱性环境，避免直接使用液碱，熟石灰粉末价格低廉，容易获得，可以降低化学镍废水的处理成本，且熟石灰粉末质量较大，有利于促进生成的沉淀沉降，提高沉降效率，从而提高化学镍废水处理效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明一实施例的化学镍废水处理方法的步骤流程图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
为了更好地对上述化学镍废水处理方法进行说明，以更好地理解上述化学镍废水处理方法的构思。
请参阅图1，一实施方式中，一种化学镍废水处理方法，包括以下步骤：
S110、收集化学镍废水，向化学镍废水中加入硫酸，将化学镍废水的pH调节至2.6～3.6，得到酸性化学镍废水。
需要说明的是，对化学镀镍生产中产生的化学镍废水进行收集，通过管道输送至第一pH调节池，向第一pH调节池中的化学镍废水加入硫酸，将化学镍废水酸化，调节pH至2.6～3.6，在酸性条件下，化学镍废水中的络合物稳定性较差，有利于破坏络合结构，使镍游离出来，有利于促进后续破络反应，从而促进后续形成氢氧化镍沉淀除去镍，提高镍的去除率，其中，当化学镍废水的pH高于3.6时，化学镍废水的酸性较差，对后续破络反应的促进效果较差，镍的去除率较低，除杂效果较差，当化学镍废水的pH为2.6～3.6时，化学镍废水的酸性适中，对后续破络反应的促进效果好，镍的去除率高，具有较好的除杂效果，当化学镍废水的pH低于2.6时，也就是进一步提高化学镍废水的酸性，此时，对后续破络反应的促进效果并不明显，镍的去除率并未得到进一步提高，而继续降低化学镍废水的pH需要加入大量硫酸，大大增加了化学镍废水的处理成本，且造成原料浪费，综合考虑除杂效果以及生产成本，调节化学镍废水的pH至2.6～3.6为宜。
S120、向酸性化学镍废水中加入硫酸亚铁及双氧水并搅拌，进行首次氧化反应，得到一级氧化液。
需要说明的是，经过酸化后的酸性化学镍废水通过管道输送至第一反应池中，往第一反应池中加入硫酸亚铁及双氧水，通过在第一反应池中设置搅拌装置，进行搅拌，可以促进首次氧化反应的进行，由于在pH为2.6～3.6的酸性条件下，硫酸亚铁及双氧水进行混合后产生具有强氧化性的羟基自由基，一方面，可以通过氧化将废水中的次磷酸盐及亚磷酸盐氧化为正磷酸盐，有利于后续与金属离子形成难溶的磷酸盐沉淀物，从而除去废水中的磷，同时，过氧化氢与二价铁离子混合溶液中的羟基自由基可以将有机化合物氧化为无机态，可以去除难降解有机污染物，从而降低废水的COD含量，进一步对废水进行破络处理，使得更多的镍由络合态变成离子态，以便于后续通过氢氧化物沉淀形式除去。
一实施方式，在向酸性化学镍废水中加入硫酸亚铁及双氧水并搅拌的操作中，搅拌时间为3.5h～4.5h。可以理解的是，进行搅拌，可以促进酸性化学镍废水中硫酸亚铁与双氧水的接触，增加硫酸亚铁与双氧水的有效反应碰撞，从而加快强氧化性的羟基自由基的生成，有利于促进首次氧化反应的进行，加快废水处理效率，其中，当搅拌时间小于3.5h时，也就是首次氧化时间少于3.5h时，容易存在氧化不够充分的现象，从而影响后续镍及磷的去除率，当搅拌时间大于4.5h时，也就是首次氧化时间大于4.5h时，对镍及磷去除率的提高效果并不明显，镍及磷的去除率达到稳定值，继续增加首次氧化时间并不能提高镍和磷的去除率，同时增加了废水处理时间成本，影响生产效益，综合考虑之下，搅拌时间控制为3.5h～4.5h为宜。例如，一实施方式，在向酸性化学镍废水中加入硫酸亚铁及双氧水并搅拌的操作中，搅拌时间为4.2h。
S130、向一级氧化液中加入熟石灰粉末及液碱并搅拌，将一级氧化液的pH调节至8.5～10.5，再加入絮凝剂后，进行首次静置沉降操作，得到一级清液及一级废泥，对一级清液及一级废泥进行分离操作。
需要说明的是，经过首次氧化后的一级氧化液通过管道输送至第一沉降池中，往第一沉降池中加入熟石灰粉末及液碱，通过熟石灰粉末及液碱对一级氧化液进行pH调节，调节至8.5～10.5，提供适量的氢氧根离子，保证沉淀反应充分进行，采用熟石灰粉末与液碱结合将pH调节至碱性环境，避免直接使用液碱，由于熟石灰粉末价格低廉，容易获得，可以降低化学镍废水的处理成本，同时，熟石灰粉末可以提供钙离子，可以与磷酸根形成难溶的磷酸钙，从而除去废水中的磷，且生成的磷酸钙质量较大，有利于加快沉淀沉降，提高废水处理效率，将pH调节至8.5～10.5，提供大量氢氧根离子，可以与第一氧化液中的镍离子生产氢氧化镍沉淀，除去废水中的镍，同时，可以与第一氧化液中的Fe2+及Fe3+形成Fe(OH)2、Fe(OH)3沉淀，多种沉淀共沉，此时，沉淀物颗粒较小，沉降速度较慢，影响废水处理效率，通过加入絮凝剂来增强沉淀物之间的絮凝沉淀作用，加快沉降速度，加快得到一级清液及一级废泥，得到一级清液及一级废泥后及时对一级清液及一级废泥进行分离操作，避免镍及磷重新溶解回一级清液中。一实施方式中，通过压滤对一级清液及一级废泥进行分离。可以理解的是，通过压滤机对一级废泥及一级清液进行分离。
S140、向一级清液中加入硫酸，将一级清液的pH调节至2.6～3.6，得到酸性一级清液。
需要说明的是，化学镍废水通过以上三个步骤处理后，可以除去化学镍废水中的绝大部分镍及磷，但是，由于络合物具有一定的稳定性，得到的一级清液中仍然存在含有少了络合物及镍、磷，不能保证达到出水排放标准，将一级清液通过管道输送至第二pH调节池中，由于一级清液是通过一级氧化液在pH为8.5～10.5的碱性条件下除去杂质后得到的，所以一级清液为碱性，向第二pH调节池中加入硫酸，将一级清液酸化，调节pH至2.6～3.6，在酸性条件下，可以破坏一级清液中残留的络合物结构，使镍游离出来，有利于进一步促进后续破络反应，从而促进后续形成氢氧化镍沉淀除去镍，进一步深度除镍，其中，当一级清液的pH高于3.6时，一级清液的酸性较差，对后续破络反应的促进效果较差，不利于深度除镍，当一级清液的pH为2.6～3.6时，一级清液的酸性适中，对后续破络反应的促进效果好，可以保证深度除镍的效果，当一级清液的pH低于2.6时，也就是进一步提高一级清液的酸性，此时，对后续破络反应的促进效果并不明显，镍的去除率并未得到进一步提高，而继续降低一级清液的pH需要加入大量硫酸，大大增加了废水的处理成本，且造成原料浪费，综合考虑除杂效果以及生产成本，调节一级清液的pH至2.6～3.6为宜。
S150、向酸性一级清液中加入硫酸亚铁及双氧水并搅拌，进行二次氧化反应，得到二级氧化液。
需要说明的是，经过酸化后的酸性一级清液通过管道输送至第二反应池中，往第二反应池中加入硫酸亚铁及双氧水，通过在第二反应池中设置搅拌装置，进行搅拌，可以促进二次氧化反应的进行，由于在pH为2.6～3.6的酸性条件下，硫酸亚铁及双氧水进行混合后产生具有强氧化性的羟基自由基，一方面，可以通过氧化将一级清液中的残留的次磷酸盐及亚磷酸盐氧化为正磷酸盐，有利于后续与金属离子形成难溶的磷酸盐沉淀物，对磷进行进一步的深度除杂，保证出水达到排放标准，同时，也可以将一级清液中残留的有机化合物氧化为无机态，进一步降低COD含量，对废水进行深度破络处理，使得镍充分由络合态变成离子态，以便于后续通过氢氧化物沉淀形式除去，保证出水达到排放标准。
一实施方式，在向酸性一级清液中加入硫酸亚铁及双氧水并搅拌，搅拌时间为3.5h～4.5h。可以理解的是，进行搅拌，可以促进酸性一级清液中硫酸亚铁与双氧水的接触，增加硫酸亚铁与双氧水的有效反应碰撞，从而加快强氧化性的羟基自由基的生成，有利于促进二次氧化反应的进行，加快废水处理效率，其中，当搅拌时间小于3.5h时，也就是二次氧化时间少于3.5h时，容易存在氧化不够充分的现象，此时磷及镍的去除率较低，影响磷及镍的去除效果，增加二次氧化时间有利于提高镍及磷的去除率，但是，当搅拌时间大于4.5h时，也就是二次氧化时间大于4.5h时，对镍及磷去除率的提高效果并不明显，镍及磷的去除率达到稳定值，继续增加二次氧化时间并不能提高镍和磷的去除率，同时增加了废水处理时间成本，影响生产效益，综合考虑之下，搅拌时间控制为3.5h～4.5h为宜。例如，一实施方式，在向酸性一级清液中加入硫酸亚铁及双氧水并搅拌，搅拌时间为4.3h。
S160、向二级氧化液中加入熟石灰粉末及液碱并搅拌，将二级氧化液的pH调节至9.5～10.5，再加入絮凝剂后，进行二次静置沉降操作，得到二级清液及二级废泥，对二级清液及二级废泥进行分离操作。
需要说明的是，经过二次氧化后的二级氧化液通过管道输送至第二沉降池中，往第二沉降池中加入熟石灰粉末及液碱，通过熟石灰粉末及液碱对二级氧化液进行pH调节，调节至9.5～10.5，保证提供足量的氢氧根离子，保证沉淀反应充分进行，保证镍的深度去除，采用熟石灰粉末与液碱结合将pH调节至碱性环境，避免直接使用液碱，由于熟石灰粉末价格低廉，容易获得，可以降低废水的处理成本，同时，熟石灰粉末可以提供钙离子，可以与磷酸根形成难溶的磷酸钙，从而除去残留的磷，且生成的磷酸钙质量较大，有利于加快沉淀沉降，提高废水处理效率，将pH调节至9.5～10.5，提供足量氢氧根离子，可以与第二氧化液中的镍离子生产氢氧化镍沉淀，深度除去废水中的镍，同时，可以与第二氧化液中残留的Fe2+及Fe3+形成Fe(OH)2、Fe(OH)3沉淀，多种沉淀共沉，此时，沉淀物颗粒较小，沉降速度较慢，影响废水处理效率，通过加入絮凝剂来增强沉淀物之间的絮凝沉淀作用，加快沉降速度，加快得到二级清液及二级废泥，得到二级清液及二级废泥后及时对二级清液及二级废泥进行分离操作，避免镍及磷重新溶解回二级清液中，通过两次除杂，可以深度除去废水中的镍及磷，大大降低COD含量，保证达到出水排放标准。一实施方式中，通过压滤对二级清液及二级废泥进行分离。可以理解的是，通过压滤机对二级废泥及二级清液进行分离。
一实施方式，在向一级氧化液中加入熟石灰粉末及液碱并搅拌，将一级氧化液的pH调节至8.5～10.5的操作中，先向一级氧化液中加入熟石灰粉末，先将一级氧化液的pH调节至7.2～7.8，再向一级氧化液中加入液碱，将一级氧化液的pH调节至8.5～10.5。可以理解的是，熟石灰粉末也就是氢氧化钙粉末，在对一级氧化液调节pH时，加入熟石灰粉末可以提供氢氧根离子及钙离子，可以形成氢氧化镍沉淀及磷酸钙沉淀，从而除去镍及磷，且熟石灰粉末的相对分子质量较大，在沉淀沉降时有利于加快沉淀的沉降，加快一级清液与一级废泥的分离，提高废水处理效率，但是，由于熟石灰粉末的相对分子质量较大，且含有一定杂质，加入过多的熟石灰粉末会导致一级废泥的产量增大，大大增加了后续一级废泥的处理难度及处理成本，因此，通过加入熟石灰粉末将pH调节至7.2～7.8的合适范围后，后续加入液碱将pH调节至8.5～10.5，液碱可以提供大量氢氧根，有利于对一级氧化液的pH进行快速调节，且杂质少，可以避免进一步增大一级废泥产量。
一实施方式，在向二级氧化液中加入熟石灰粉末及液碱并搅拌，将二级氧化液的pH调节至9.5～10.5的操作中，先向二级氧化液中加入熟石灰粉末，先将二级氧化液的pH调节至7.2～7.8，再向二级氧化液中加入液碱，将二级氧化液的pH调节至9.5～10.5。可以理解的是，在对二级氧化液调节pH时，加入熟石灰粉末可以提供氢氧根离子及钙离子，可以形成氢氧化镍沉淀及磷酸钙沉淀，从而除去镍及磷，且熟石灰粉末的相对分子质量较大，在沉淀沉降时有利于加快沉淀的沉降，加快二级清液与二级废泥的分离，提高废水处理效率，但是，由于熟石灰粉末的相对分子质量较大，且含有一定杂质，加入过多的熟石灰粉末会导致二级废泥的产量增大，大大增加了后续二级废泥的处理难度及处理成本，因此，通过加入熟石灰粉末将pH调节至7.2～7.8的合适范围后，后续加入液碱将pH调节至9.5～10.5，液碱可以提供大量氢氧根，有利于对二级氧化液的pH进行快速调节，且杂质少，可以避免进一步增大二级废泥产量。
为了对二级清液进行进一步深度除杂，进一步确保出水达到排放标准，一实施方式，在对二级清液及二级废泥进行分离操作后，还向二级清液中加入熟石灰粉末并搅拌，将二级清液的pH调节至10.5～11.5，再加入絮凝剂后，进行三次静置沉降操作，得到三级清液及三级废泥，对三级清液及三级废泥进行分离操作。需要说明的是，加入熟石灰粉末，可以提供氢氧根离子及钙离子，可以通过形成氢氧化镍沉淀及磷酸钙沉淀，进一步除去二级清液中残留的镍及磷，降低镍含量及磷含量，进一步保证出水达到排放标准，此时，由于镍离子及磷酸根含量极少，形成的沉淀物颗粒小且沉淀缓慢，通过加入絮凝剂来增强沉淀物之间的絮凝沉淀作用，加快沉降速度，加快得到三级清液及三级废泥，
一实施方式，絮凝剂为聚丙烯酰胺。需要说明的是，聚丙烯酰胺是一种高分子水处理絮凝剂产品，可以在颗粒之间起到链接架桥作用，使细颗粒形成比较大的絮团，从而加快了沉淀的速度，加快废水处理速度，聚丙烯酰胺具有良好的絮凝效果，广泛用于污水处理。
一实施方式，硫酸的质量分数为35.5％～55.5％。可以理解的是，通过加入硫酸对化学镍废水及及一级清液进行pH调节，硫酸是一种最活泼的二元无机强酸，能和许多金属发生反应，可以用于调节溶液的pH，将溶液调节至酸性，其中，硫酸的浓度越高，需要加入的硫酸的量就越少，当硫酸的质量分数小于35.5％时，浓度较低，需要加入大量硫酸才能将pH调节至2.6～3.6，增加了生产操作难度及工作量，增加了生产成本，当硫酸的质量分数大于55.5％时，浓度较高，虽然在调节pH时加入硫酸的量较少，但是，质量分数大于55.5％的高浓度硫酸具有一定危险性，高浓度硫酸具有强吸水性、氧化性及腐蚀性，存在一定危险性，可能对操作人员造成伤害，降低了生产安全性，综合考虑生产效益以及安全，硫酸选用质量分数35.5％～55.5％为宜。
为了进一步降低废水处理工艺难度，同时保证生产安全，一实施方式，硫酸的质量分数为52.8％。需要说明的是，选用质量分数为52.8％的硫酸，可以使得硫酸的加入量适中，同时，避免硫酸浓度过高对操作人员造成危害，提高生产安全性。
一实施方式，液碱为质量分数为30.5％～55.5％的氢氧化钠溶液。可以理解的是，加入液碱可以对一级氧化液及二级氧化液进行pH调节，液碱选用氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液时常见的化工品之一，具有强碱性，可以用于调节溶液的pH，将溶液调节至碱性，使用的氢氧化钠溶液的浓度越高，需要加入的氢氧化钠溶液的量就越少，其中，氢氧化钠溶液的质量分数小于30.5％时，浓度较低，需要加入大量氢氧化钠溶液才能将pH调节至所需值，增加了生产操作难度及工作量，增加了生产成本，当氢氧化钠溶液的质量分数大于55.5％时，浓度较高，虽然可以加入较少的氢氧化钠进行pH调节，降低了生产难度，但是，质量分数大于55.5％的氢氧化钠溶液的浓度较高，存在一定危险性，在工业上，氢氧化钠通常称为烧碱，或叫火碱、苛性钠，这是由于较浓的氢氧化钠溶液溅到皮肤上，会腐蚀表皮，造成烧伤，它对蛋白质有溶解作用，有强烈刺激性和腐蚀性，因此，浓度较高的氢氧化钠溶液容易对操作人员造成伤害，降低了生产安全性，综合考虑生产效益以及安全，液碱选用质量分数为30.5％～55.5％的氢氧化钠溶液为宜。
为了进一步降低废水处理工艺难度，同时保证生产安全，一实施方式，液碱为质量分数为53.8％的氢氧化钠溶液。选用质量分数为53.8％的氢氧化钠溶液，使得氢氧化钠溶液的加入了适中，同时，避免氢氧化钠浓度过高对操作人员造成危害，生产安全性高。
一实施方式，在向一级氧化液中加入熟石灰粉末及液碱并搅拌，将一级氧化液的pH调节至8.5～10.5的操作中，先向一级氧化液中加入熟石灰粉末，先将一级氧化液的pH调节至7.65，再向一级氧化液中加入53.8％的氢氧化钠溶液，将一级氧化液的pH调节至10.5。可以理解的是，使用熟石灰粉末将pH调节至7.65，可以保证加入熟石灰粉末加入量适中，避免后续一级废泥处理量多大，同时，再通过53.8％的氢氧化钠溶液将pH调节至10.5，氢氧化钠溶液加入量适中，一级氧化液的pH调节过程简便。
一实施方式，在向二级氧化液中加入熟石灰粉末及液碱并搅拌，将二级氧化液的pH调节至9.5～10.5的操作中，先向二级氧化液中加入熟石灰粉末，先将二级氧化液的pH调节至7.65，再向二级氧化液中加入53.8％的氢氧化钠溶液，将二级氧化液的pH调节至10.5。可以理解的是，使用熟石灰粉末将pH调节至7.65，可以保证加入熟石灰粉末加入量适中，避免后续二级废泥处理量过大，同时，再通过53.8％的氢氧化钠溶液将pH调节至10.5，氢氧化钠溶液加入量适中，二级氧化液的pH调节过程简便。
一实施方式，上述化学镍废水处理方法还可以包括如下步骤：
S10、对一级废泥、二级废泥及三级废泥进行混合收集，得到混合废泥。
可以理解的是，将一级废泥、二级废泥及三级废泥统一收集在废泥井中，方便后续对混合污泥进行统一处理，便于废泥处理，避免对一级废泥、二级废泥及三级废泥进行分别处理，节省污泥处理工艺。
S20、对混合废泥进行压滤操作，得到压滤混合废泥，再对压滤混合废泥进行干燥操作，控制干燥温度为74.5℃～78.5℃，干燥时间为25min～45min，得到干燥混合废泥，干燥混合废泥的含水率为12.5％～29.5％。
可以理解的是，混合废泥由于存在较多水分，可以先通过压滤初步除去混合废泥中的水分，再对得到的压滤混合废泥在干燥机中进行干燥处理，进一步除去水分，控制干燥温度为74.5℃～78.5℃，有利于干燥的正常进行，干燥时间控制为25min～45min，得到含水率为12.5％～29.5％的混合废泥，其中，当混合废泥的含水率大于29.5％时，混合废泥的质量较大，不便于后续的处理，当混合废泥的含水率小于12.5％时，需要投入大量的能源及时间对混合污泥进行干燥，增加了能源成本及时间成本，降低了生产效益，所以控制混合废泥的含水率为12.5％～29.5％为宜，从而可以使混合废泥的重量适中，可以降低混合废泥在后续处理时的难度及成本。
通过进行S10～S20的操作，可以对一级废泥、二级废泥及三级废泥进行统一收集处理，避免分别处理，可以更加高效地对废泥进行处理，从而进一步简化化学镍废水的处理工艺，同时，降低混合废泥的水分，可以降低混合废泥的重量，降低了混合废泥的处理难度，同时，降低了后续污泥处理成本。
一实施方式，在再对压滤混合废泥进行干燥操作中，控制干燥温度为77.6℃，干燥时间为42min，得到干燥混合废泥，干燥混合废泥的含水率为13.5％。可以理解，混合废泥的含水率为13.5％时，混合废泥的重量适中，有利于降低后续废泥处理成本及难度。
与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
上述化学镍废水处理方法，通过将化学镍废水的pH调至2.6～3.6，形成强酸性环境，有利于降低络合态镍的稳定性，再加入硫酸亚铁及双氧水，由于在强酸性条件下，硫酸亚铁和双氧水混合后具有强氧化性，可以将化学镍废水中的次磷酸盐及亚磷酸盐氧化为正磷酸盐，同时，可以将化学镍废水中的络合物等有机物氧化为无机态，降低废水的COD含量，而且使镍游离出来，形成离子态，再通过加入熟石灰粉末及液碱，提供大量氢氧根离子，与镍离子及铁离子形成氢氧化物沉淀，正磷酸盐与熟石灰粉末提供的钙离子形成磷酸钙沉淀，再加入絮凝剂絮凝沉淀达到去除效果，再对得到的一级清液进行再次酸化、二次氧化及二次静置沉降操作，进一步深度除杂，进一步降低磷含量及镍含量，以保证稳定达到排放标准，同时，采用熟石灰粉末与液碱结合将pH调节至碱性环境，避免直接使用液碱，熟石灰粉末价格低廉，容易获得，可以降低化学镍废水的处理成本，且熟石灰粉末质量较大，有利于促进生成的沉淀沉降，提高沉降效率，从而提高化学镍废水处理效率。
下面为具体实施例部分。
实施例1
收集1L化学镍废水通入到第一pH调节池中，并加入硫酸，将化学镍废水的pH调节至3.6，得到酸性化学镍废水；
将得到的酸性化学镍废水通入第一反应池中，并加入3g硫酸亚铁及2ml双氧水并搅拌3.5h，发生首次氧化反应，得到一级氧化液；
将得到的一级氧化液通入第一沉降池中，先加入熟石灰粉末并搅拌，将一级氧化液的pH调节至7.2，再加入质量分数为53.8％的氢氧化钠溶液并搅拌，将一级氧化液的pH调节至8.5，再加入3mg聚丙烯酰胺絮凝剂后，进行首次静置沉降操作，得到上层的一级清液及沉降在下层的一级废泥，通过压滤机对一级清液及一级废泥进行分离；
将得到的一级清液通入第二pH调节池中，并加入硫酸，将一级清液的pH调节至3.6，得到酸性一级清液；
将得到的酸性一级清液通入中第二反应池中，并加入2g硫酸亚铁及1ml双氧水并搅拌3.5h，发生二次氧化反应，得到二级氧化液；
将得到的二级氧化液通入第二沉降池中，先加入熟石灰粉末并搅拌，将二级氧化液的pH调节至7.2，再加入质量分数为53.8％的氢氧化钠溶液并搅拌，将二级氧化液的pH调节至9.5，再加入3mg聚丙烯酰胺絮凝剂后，进行二次静置沉降操作，得到上层的二级清液及沉降在下层的二级废泥，通过压滤机对二级清液及二级废泥进行分离。
实施例2
收集1L化学镍废水通入到第一pH调节池中，并加入硫酸，将化学镍废水的pH调节至3，得到酸性化学镍废水；
将得到的酸性化学镍废水通入第一反应池中，并加入3.5g硫酸亚铁及2.5ml双氧水并搅拌4h，发生首次氧化反应，得到一级氧化液；
将得到的一级氧化液通入第一沉降池中，先加入熟石灰粉末并搅拌，将一级氧化液的pH调节至7.5，再加入质量分数为53.8％的氢氧化钠溶液并搅拌，将一级氧化液的pH调节至9.8，再加入3mg聚丙烯酰胺絮凝剂后，进行首次静置沉降操作，得到上层的一级清液及沉降在下层的一级废泥，通过压滤机对一级清液及一级废泥进行分离；
将得到的一级清液通入第二pH调节池中，并加入硫酸，将一级清液的pH调节至3，得到酸性一级清液；
将得到的酸性一级清液通入中第二反应池中，并加入2.5g硫酸亚铁及1.5ml双氧水并搅拌4h，发生二次氧化反应，得到二级氧化液；
将得到的二级氧化液通入第二沉降池中，先加入熟石灰粉末并搅拌，将二级氧化液的pH调节至7.5，再加入质量分数为53.8％的氢氧化钠溶液并搅拌，将二级氧化液的pH调节至9.8，再加入3mg聚丙烯酰胺絮凝剂后，进行二次静置沉降操作，得到上层的二级清液及沉降在下层的二级废泥，通过压滤机对二级清液及二级废泥进行分离。
实施例3
收集1L化学镍废水通入到第一pH调节池中，并加入硫酸，将化学镍废水的pH调节至2.6，得到酸性化学镍废水；
将得到的酸性化学镍废水通入第一反应池中，并加入4g硫酸亚铁及3ml双氧水并搅拌4.5h，发生首次氧化反应，得到一级氧化液；
将得到的一级氧化液通入第一沉降池中，先加入熟石灰粉末并搅拌，将一级氧化液的pH调节至7.8，再加入质量分数为53.8％的氢氧化钠溶液并搅拌，将一级氧化液的pH调节至10.5，再加入3mg聚丙烯酰胺絮凝剂后，进行首次静置沉降操作，得到上层的一级清液及沉降在下层的一级废泥，通过压滤机对一级清液及一级废泥进行分离；
将得到的一级清液通入第二pH调节池中，并加入硫酸，将一级清液的pH调节至2.6，得到酸性一级清液；
将得到的酸性一级清液通入中第二反应池中，并加入3g硫酸亚铁及2ml双氧水并搅拌4.5h，发生二次氧化反应，得到二级氧化液；
将得到的二级氧化液通入第二沉降池中，先加入熟石灰粉末并搅拌，将二级氧化液的pH调节至7.8，再加入质量分数为53.8％的氢氧化钠溶液并搅拌，将二级氧化液的pH调节至10.5，再加入3mg聚丙烯酰胺絮凝剂后，进行二次静置沉降操作，得到上层的二级清液及沉降在下层的二级废泥，通过压滤机对二级清液及二级废泥进行分离。
实施例4
收集1L化学镍废水通入到第一pH调节池中，并加入硫酸，将化学镍废水的pH调节至2.6，得到酸性化学镍废水；
将得到的酸性化学镍废水通入第一反应池中，并加入4g硫酸亚铁及3ml双氧水并搅拌4.5h，发生首次氧化反应，得到一级氧化液；
将得到的一级氧化液通入第一沉降池中，先加入熟石灰粉末并搅拌，将一级氧化液的pH调节至7.8，再加入质量分数为53.8％的氢氧化钠溶液并搅拌，将一级氧化液的pH调节至10.5，再加入3mg聚丙烯酰胺絮凝剂后，进行首次静置沉降操作，得到上层的一级清液及沉降在下层的一级废泥，通过压滤机对一级清液及一级废泥进行分离；
将得到的一级清液通入第二pH调节池中，并加入硫酸，将一级清液的pH调节至2.6，得到酸性一级清液；
将得到的酸性一级清液通入中第二反应池中，并加入3g硫酸亚铁及2ml双氧水并搅拌4.5h，发生二次氧化反应，得到二级氧化液；
将得到的二级氧化液通入第二沉降池中，先加入熟石灰粉末并搅拌，将二级氧化液的pH调节至7.8，再加入质量分数为53.8％的氢氧化钠溶液并搅拌，将二级氧化液的pH调节至10.5，再加入3mg聚丙烯酰胺絮凝剂后，进行二次静置沉降操作，得到上层的二级清液及沉降在下层的二级废泥，通过压滤机对二级清液及二级废泥进行分离。
将二级清液通入到第三沉降池中，加入熟石灰粉末并搅拌，将二级清液的pH调节至11.5，再加入2mg聚丙烯酰胺絮凝剂后，进行三次静置沉降操作，得到上层的三级清液及沉降在下层的三级废泥，通过压滤机对三级清液及三级废泥进行分离操作。
对比例1
收集1L化学镍废水通入到第一pH调节池中，并加入硫酸，将化学镍废水的pH调节至2.6，得到酸性化学镍废水；
将得到的酸性化学镍废水通入第一反应池中，并加入4g硫酸亚铁及3ml双氧水并搅拌4.5h，发生首次氧化反应，得到一级氧化液；
将得到的一级氧化液通入第一沉降池中，先加入熟石灰粉末并搅拌，将一级氧化液的pH调节至7.8，再加入质量分数为53.8％的氢氧化钠溶液并搅拌，将一级氧化液的pH调节至10.5，再加入3mg聚丙烯酰胺絮凝剂后，进行首次静置沉降操作，得到上层的一级清液及沉降在下层的一级废泥，通过压滤机对一级清液及一级废泥进行分离。
对比例2
收集1L化学镍废水通入到第一pH调节池中，并加入硫酸，将化学镍废水的pH调节至2.6，得到酸性化学镍废水；
将得到的酸性化学镍废水通入第一反应池中，并加入4g硫酸亚铁及3ml双氧水并搅拌4.5h，发生首次氧化反应，得到一级氧化液；
将得到的一级氧化液通入第一沉降池中，直接加入质量分数为53.8％的氢氧化钠溶液并搅拌，将一级氧化液的pH调节至10.5，再加入3mg聚丙烯酰胺絮凝剂后，进行首次静置沉降操作，得到上层的一级清液及沉降在下层的一级废泥，通过压滤机对一级清液及一级废泥进行分离；
将得到的一级清液通入第二pH调节池中，并加入硫酸，将一级清液的pH调节至2.6，得到酸性一级清液；
将得到的酸性一级清液通入中第二反应池中，并加入3g硫酸亚铁及2ml双氧水并搅拌4.5h，发生二次氧化反应，得到二级氧化液；
将得到的二级氧化液通入第二沉降池中，直接加入质量分数为53.8％的氢氧化钠溶液并搅拌，将二级氧化液的pH调节至10.5，再加入3mg聚丙烯酰胺絮凝剂后，进行二次静置沉降操作，得到上层的二级清液及沉降在下层的二级废泥，通过压滤机对二级清液及二级废泥进行分离。
取化学镍废水、实施例1的二级清液、实施例2的二级清液、实施例3的二级清液、实施例4的三级清液、对比例1的一级清液及对比例2的二级清液作为6种水样，分别对6种水样进行镍测定、磷测定及COD测定，并根据测定结果计算镍去除率、磷去除率及COD去除率，得到的计算结果如表1所示。
表1
Figure BDA0002342490640000171
由上表可知，对比例1通过对化学镍废水进行一级除杂处理，虽然镍及磷的去除率均能达到95％以上，但是一级清液中镍大于0.5mg/L，磷的含量也大于0.5mg/L，不能达到企业排水标准，实施例1～3对镍的去除率均达到99％以上，得到的二级清液的镍含量均小于0.5mg/L，对磷的去除率均达到99％以上，得到的二级清液的磷含量均小于0.5mg/L，均能达到电镀污染物排放标准(GB21900-2008)》规定的企业排水镍浓度低于0.5mg/L以及磷浓度低于0.5mg/L的要求，化学镍废水处理效果好，特别的，实施例4在进行二级除杂处理之后，还通过熟石灰粉末及絮凝剂进行三级除杂，镍、磷及COD的去除率均高达99.8％以上，处理效果最佳，能保证出水稳定达到企业排水标准，最大限度地减少出水中镍及磷对环境的污染。通过对比实施例3与对比例2可知，实施例3与对比例2对镍及磷的去除率基本相同，化学镍废水处理效果基本相同，但是，其中对比例2的成本较高，可以得出，通过熟石灰粉末与氢氧化钠溶液结合对pH进行调节可以降低化学镍废水的处理成本，有利于节约废水处理成本，提高经济效益，且熟石灰粉末质量较大，有利于促进生成的沉淀沉降，提高沉降效率，从而提高化学镍废水处理效率。
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)

1.一种化学镍废水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
收集化学镍废水，向所述化学镍废水中加入硫酸，将所述化学镍废水的pH调节至2.6～3.6，得到酸性化学镍废水；
向所述酸性化学镍废水中加入硫酸亚铁及双氧水并搅拌，进行首次氧化反应，得到一级氧化液；
向所述一级氧化液中加入熟石灰粉末及液碱并搅拌，将所述一级氧化液的pH调节至8.5～10.5，再加入絮凝剂后，进行首次静置沉降操作，得到一级清液及一级废泥，对所述一级清液及所述一级废泥进行分离操作；
向所述一级清液中加入硫酸，将所述一级清液的pH调节至2.6～3.6，得到酸性一级清液；
向所述酸性一级清液中加入硫酸亚铁及双氧水并搅拌，进行二次氧化反应，得到二级氧化液；
向所述二级氧化液中加入熟石灰粉末及液碱并搅拌，将所述二级氧化液的pH调节至9.5～10.5，再加入絮凝剂后，进行二次静置沉降操作，得到二级清液及二级废泥，对所述二级清液及所述二级废泥进行分离操作。
2.根据权利要求1所述的化学镍废水处理方法，其特征在于，在向所述酸性化学镍废水中加入硫酸亚铁及双氧水并搅拌的操作中，搅拌时间为3.5h～4.5h。
3.根据权利要求1所述的化学镍废水处理方法，其特征在于，在向所述酸性一级清液中加入硫酸亚铁及双氧水并搅拌，搅拌时间为3.5h～4.5h。
4.根据权利要求1所述的化学镍废水处理方法，其特征在于，在向所述一级氧化液中加入熟石灰粉末及液碱并搅拌，将所述一级氧化液的pH调节至8.5～10.5的操作中，先向所述一级氧化液中加入熟石灰粉末，先将所述一级氧化液的pH调节至7.2～7.8，再向所述一级氧化液中加入液碱，将所述一级氧化液的pH调节至8.5～10.5。
5.根据权利要求1所述的化学镍废水处理方法，其特征在于，在向所述二级氧化液中加入熟石灰粉末及液碱并搅拌，将所述二级氧化液的pH调节至9.5～10.5的操作中，先向所述二级氧化液中加入熟石灰粉末，先将所述二级氧化液的pH调节至7.2～7.8，再向所述二级氧化液中加入液碱，将所述二级氧化液的pH调节至9.5～10.5。
6.根据权利要求1所述的化学镍废水处理方法，其特征在于，在对所述二级清液及所述二级废泥进行分离操作后，还向所述二级清液中加入熟石灰粉末并搅拌，将所述二级清液的pH调节至10.5～11.5，再加入絮凝剂后，进行三次静置沉降操作，得到三级清液及三级废泥，对所述三级清液及所述三级废泥进行分离操作。
7.根据权利要求1～6中任一所述的化学镍废水处理方法，其特征在于，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺。
8.根据权利要求1～6中任一所述的化学镍废水处理方法，其特征在于，所述硫酸的质量分数为35.5％～55.5％。
9.根据权利要求1～6中任一所述的化学镍废水处理方法，其特征在于，所述液碱为质量分数为30.5％～55.5％的氢氧化钠溶液。
10.根据权利要求6所述的化学镍废水处理方法，其特征在于，还包括如下步骤：
对所述一级废泥、所述二级废泥及所述三级废泥进行混合收集，得到混合废泥；
对所述混合废泥进行压滤操作，得到压滤混合废泥，再对所述压滤混合废泥进行干燥操作，控制干燥温度为74.5℃～78.5℃，干燥时间为25min～45min，得到干燥混合废泥，所述干燥混合废泥的含水率为12.5％～29.5％。
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