CN111138005A - 一种臭氧氧化耦合树脂吸附处理电镀废水中络合态镍的方法 - Google Patents

一种臭氧氧化耦合树脂吸附处理电镀废水中络合态镍的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及环境保护中废水处理技术领域，特别涉及一种络合态镍的处理方法,包括以下步骤：步骤一，将废水调节pH值为7~9；步骤二，弱碱性条件下，过滤去除大颗粒沉淀，得到上清液；步骤三，将步骤二得到的上清液进入臭氧氧化反应装置，进行氧化反应，得到反应出水；步骤四，将步骤三得到的反应出水进入树脂装置，进行树脂静态吸附作用，得到处理出水；步骤五，将步骤四吸附后的树脂进行酸洗洗脱再生，重复利用。本发明提供的废水处理工艺，设备结构简单，操作方便，环保节能，树脂重复利用率高。

Description

一种臭氧氧化耦合树脂吸附处理电镀废水中络合态镍的方法
技术领域
本发明涉及环境保护中废水处理技术领域，特别涉及一种络合态镍的处理方法。
背景技术
随着我国经济的快速发展，城市工业化进程的加快，工业废水污染越发严重，其中镍污染属于第一类污染物，具有强致癌性，溶解于废水中，既不能通过简单的沉淀、过滤等物理方法去除，同时其半衰期长，不易通过自然环境微生物分解破坏。同时，一些工业废水成分复杂，共同存在的有机物易与镍离子的混合成稳定的络合物，很难去除。因此如果将含镍废水随意排放到自然环境中，必将对社会环境、居住环境、人身健康、生态系统造成巨大的威胁。
目前，处理工业废水中镍的主要处理方法有化学沉淀法，包含中和沉淀法、硫化物沉淀法，生物处理法，离子交换法等。其中，沉淀法使用频率较高，通过化学氧化还原，混凝沉淀等过程，使废水中的镍形成氢氧化物沉淀而去除，但沉淀法会产生有毒污染物，可能会形成二次污染，而且处理成本高。生物处理法是通过微生物对镍进行吸附作用，但是镍具有生物毒性，会降低生物活性，且生物对适应环境要求较高，导致处理效果稳定性差。离子交换法是近年来应用于去除、回收废水中重金属的一种新型的、高效节能、低能耗的技术，不会对环境再次造成污染，且能够循环再生利用。离子交换技术可大致分为以下几个步骤：
（1） 废水中的重金属离子通过对流和扩散到树脂表面；
（2） 内部网络结构重金属离子通过膜进入树脂颗粒内部网络结构的交换组；
（3） 在树脂上重金属与交换基团的进行交换反应；
（4） 重金属被交换到树脂表面（吸附）；
（5）通过对流将树脂上原有离子交换到溶液中。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种臭氧氧化耦合树脂吸附处理电镀废水中络合态镍的方法，具体的技术方案如下所述：
一种臭氧氧化耦合树脂吸附处理电镀废水中络合态镍的方法，包括以下步骤：
步骤一，将废水调节pH值为7~9；
步骤二，弱碱性条件下，过滤去除大颗粒沉淀，得到上清液；
步骤三，将步骤二得到的上清液进入臭氧氧化反应装置，进行氧化反应，得到反应出水；
步骤四，将步骤三得到的反应出水进入树脂装置，进行树脂静态吸附作用，得到处理出水；
步骤五，将步骤四吸附后的树脂进行酸洗洗脱再生，重复利用。
进一步地，根据权利要求1所述的臭氧氧化耦合树脂吸附处理电镀废水中络合态镍的方法，其特征在于，所述的步骤一中，所述废水包括Ni2+、络合态Ni，悬浮物和颗粒物。
进一步地，所述的臭氧氧化装置串联离子交换柱，氧化过程在臭氧氧化装置中进行，吸附和洗脱再生在离子交换柱中进行。
进一步地，所述的步骤三中，在所述的臭氧氧化装置中氧化，氧化条件为：臭氧发生量为0.2L/min，室温条件下反应10min，将络合态Ni达到氧化破络过程，转变为Ni2+。
进一步地，所述的离子交换柱中填充的树脂吸附采用的是大孔螯合型阳离子交换树脂。
进一步地，在所述的步骤四中，树脂吸附达到饱和后用4%盐酸酸洗和水洗树脂，进行再生。
本发明的有益效果：调节pH，有效过滤废水中悬浮物和颗粒物，降低臭氧氧化能耗以及避免堵塞离子交换树脂吸附柱，通过臭氧氧化作用破除工业废水中镍的络合物，将废水中的镍氧化为Ni2+，串联螯合型阳离子交换树脂吸附柱，进行树脂吸附，得到处理后水，同时树脂进行酸洗和水洗后得到再生，达到资源回收利用功效。本发明提供的废水处理工艺，设备结构简单，操作方便，环保节能，树脂重复利用率高，无二次污染，处理后的出水镍含量达到《污水综合排放标准》（GB 8978-1996）。
附图说明
图1为本发明一种臭氧氧化耦合树脂吸附处理电镀废水中络合态镍的方法的工艺流程图。
具体实施方式：
为了加深对本发明的理解，下面结合附图对本发明的实施例做详细的说明。
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关 系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
实施例
参见图1，
一种臭氧氧化耦合树脂吸附处理电镀废水中络合态镍的方法，包含以下步骤：
（1）用火焰原子吸收分光光度法测定原水水质情况，结果如下，镍：0.45ppm，络合态镍：0.25ppm，pH为6.2，少量颗粒物。
（2）配置30%氢氧化钠调节废水pH为8，混合均匀，静置1h后使用布袋式漏斗过滤去除大颗粒沉淀，得到上清液。
（3）将产生的上清液装入臭氧氧化装置中，调节臭氧发生量为0.2L/min，氧化反应30min。
（4）臭氧氧化反应后出水进入螯合型阳离子交换树脂柱中，进行树脂静态吸附作用，蠕动泵控制出水，蠕动泵控制流速为5BV/h，收集吸附出水。
（5）取出水进行检测，测得镍：0.009ppm，镍<0.05ppm，pH为8，透明无明显颗粒物。
（6）吸附后的树脂树脂用4%盐酸进行酸洗洗脱再生，再生后的树脂回填入吸附柱中重复利用。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种臭氧氧化耦合树脂吸附处理电镀废水中络合态镍的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，将废水调节pH值为7~9；
步骤二，弱碱性条件下，过滤去除大颗粒沉淀，得到上清液；
步骤三，将步骤二得到的上清液进入臭氧氧化反应装置，进行氧化反应，得到反应出水；
步骤四，将步骤三得到的反应出水进入树脂装置，进行树脂静态吸附作用，得到处理出水；
步骤五，将步骤四吸附后的树脂进行酸洗洗脱再生，重复利用。
2.根据权利要求1所述的臭氧氧化耦合树脂吸附处理电镀废水中络合态镍的方法，其特征在于，所述的步骤一中，所述废水包括Ni2+、络合态Ni，悬浮物和颗粒物。
3.根据权利要求1所述的臭氧氧化耦合树脂吸附处理电镀废水中络合态镍的方法，其特征在于，所述的臭氧氧化装置串联离子交换柱，氧化过程在臭氧氧化装置中进行，吸附和洗脱再生在离子交换柱中进行。
4.根据权利要求1所述的臭氧氧化耦合树脂吸附处理电镀废水中络合态镍的方法，其特征在于，所述的步骤三中，在所述的臭氧氧化装置中氧化，氧化条件为：臭氧发生量为0.2L/min，室温条件下反应10min，将络合态Ni达到氧化破络过程，转变为Ni2+。
5.根据权利要求1所述的臭氧氧化耦合树脂吸附处理电镀废水中络合态镍的方法，其特征在于，所述的离子交换柱中填充的树脂吸附采用的是大孔螯合型阳离子交换树脂。
6.根据权利要求1所述的臭氧氧化耦合树脂吸附处理电镀废水中络合态镍的方法，其特征在于，在所述的步骤四中，树脂吸附达到饱和后用4%盐酸酸洗和水洗树脂，进行再生。
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