CN113716741A - 一种含镍废水处理装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电路板(PCB)领域，具体涉及一种含镍废水处理方法，采用碱性沉淀+膜过滤+树脂吸附的方法进行处理，在含镍废水中输入到PH调整槽后投入氢氧化钠，通过曝气使之充分混合，氢氧根与镍离子生成氢氧化物沉淀；废水中的镍元素随共絮凝体沉淀到反应器底部而去除；小颗粒的氢氧化镍随上清液进入膜分离器，经膜分离后进一步去除镍离子，保障树脂使用寿命，同时有效减小镍处理达标压力。

Description

一种含镍废水处理装置及方法
技术领域
本发明涉及属于电路板(PCB)领域，具体涉及一种含镍废水处理装置及方法。
背景技术
镍，银白色、硬度高、延展性好并具有铁磁性的金属元素，它能够高度磨光和抗腐蚀。镍及其化合物有毒，冶炼中产生的羰基镍，毒性更强，镍及其化合物被确认为环境致癌物。
电镀废水中的镍污染，在电镀镍工艺中，常见的有两种镀镍方式，一种是通过电解进行镀镍，以镍金属作为阳极，以待镀金属作为阴极，镍离子在待镀工件上被还原为镍金属进而形成镀层；一种为化学镀镍，是通过化学镍镀液中的次磷酸钠还原剂使镍金属离子在镍金属表面的自催化作用下进行还原的沉积过程，也叫做无电解镀镍，自催化镀镍。化学镀镍比电镀镍所得到的镀层，镍的结合力好，并且镀件的化学、磁学以及力学性能更优。
现有技术中，CN102126801A公开了一种含铜、镍、锌等重金属离子废水处理工艺及设备，包括保安过滤器、载有H型阳离子交换树脂的离子交换器、装载有除酸阴离子交换树脂的离子交换器，废水经预过滤后，通过H型阳离子交换树脂，废水中的重金属阳离子被H型强酸阳离子交换树脂富集，并置换出氢离子与废水中的酸根离子形成酸溶液，然后废水再进入除酸阴离子交换树脂，废水中的酸液被除酸阴离子交换树脂富集。CN209583854U公开了化学镀镍废水处理设备依次包括预处理装置、电渗析装置、管式微孔过滤装置、金属回收装置。该设备结合了均相膜电渗析与电催化氧化技术。利用电渗析过程中，溶液中的阴阳离子都富集在电渗析的浓室中，而做为阳离子的镍离子不停的被富集在电渗析浓水室中并靠近阴膜。在阴膜朝向浓水室的一侧复合上镍还原催化剂让镍离子发生阴极还原反应而生成镍粉，经电渗析循环流出电渗析器，电渗析的淡水回用，微孔过滤器回用金属镍粉。这些现有技术中公开的方案在结构上过于复杂，成本高昂，实际净化过程中不能完全处理镍废水，尤其针对PCB领域的废水处理效果较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含镍废水处理装置及方法，该装置能够快速高效的去除电镀废水中的镍，为后续除镍操作做好准备，能够达到更好的净化效果。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种电路板含镍废水处理装置，包括：
PH调整槽，被配置用于调整含镍废水的PH值，所述PH调整槽内设置PH控制器，PH调整槽上端还设置有接口连接至碱槽，用于向PH调整槽中自动加碱调整PH；所述PH调整槽、碱槽分别连接曝气管；所述碱槽还连接自来水管用于通过碱性条件下含镍离子生成不溶于水的氢氧化物沉淀；
PVDF膜槽，包括槽体、PVDF膜，通过PVDF膜和絮凝沉淀进行固液分离，槽体下表面设置排泥口；
树脂罐，包括罐体、吸附树脂，所述树脂罐的上端还设置有两个接口分别连接PVDF膜槽和PH调整槽分别作树脂罐进水口和再生液内循环口，通过吸附树脂吸收镍离子，罐体下表面设置排放口；
所述PH调整槽的槽体设置进水口和出水口，所述进水口和碱槽的加药管设置在槽体的一角，所述出水口设置在与进水口同一平面的斜对角；进水口的进水流量q、槽体有效容积V总与停留时间t之间的关系满足V总＝qt的数值比例关系，其中V总为槽体有效容积，面积单位cm3；通过流量计检测得到进水流量q，，流量单位L/min；t为沉淀时间，时间单位min；
当获取到PH调整槽的进水流量、PH后，查询得到所需氢氧化钠量，所述PH控制器控制自动加药到调整池开始调整PH。
进一步的，所述PH调整槽通过碱槽输入NaOH调节PH在10-12之间后，将含镍废水输入至PVDF膜槽中。
进一步的，所述PVDF膜槽通过PVDF膜和絮凝沉淀进行固液分离。
进一步的，所述树脂罐的树脂吸附后控制出水量Ni≤0.1mg/L，树脂罐的镍离子回流至PH调整槽沉淀排出的。
进一步的，本申请还包括一种应用于电路板含镍废水处理装置的处理方法，该处理方法的步骤为：
S1：在含镍废水进入PH调整槽后，保持碱槽到PH调整槽之间的球阀常开，向PH调整槽中添加NaOH以维持PH在10-12之间；若PH调整槽的进水量过大导致其容积不够，则通过PH调整槽之前的流量计前面的球阀调整，当获取到PH调整槽的进水流量、PH后，查询得到所需氢氧化钠量，所述控制器控制自动加药到PH调整槽开始调整PH；
S2：PH调整槽的水溢流至PVDF膜槽，并基于进水流量的确定PVDF膜槽的沉淀时间；获取PVDF膜槽的进水流量q、PVDF膜槽有效容积V，PVDF膜槽开始固液分离；
S3：依次打开PVDF膜槽与树脂罐之间的球阀、PVDF膜槽出水泵，使PVDF膜槽的水流至树脂罐，并基于树脂罐的进水流量的确定树脂罐的吸附时间；获取PH调整槽的进水流量q，树脂开始吸附镍离子。
本发明的有益效果：1、相对于现有技术，本发明的处理装置使用几个聚丙烯材质的方形槽体连接组成，在槽体外层做十子加固板，结构简单牢固、方便移动、造价低。
2、槽内设有PH计，液位计等控制装置，接到PLC系统，智能检查、控制槽内反应的进行，操作方便，适合大规模处理；
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为本发明的电路板含镍废水处理装置的原理图；
图2所示为本发明的电路板含镍废水处理装置的流程图；
图3所示为本发明的电路板含镍废水处理装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
参见附图，本发明的电路板含镍废水处理装置，包括：
一种电路板含镍废水处理装置，包括：
PH调整槽，被配置用于调整含镍废水的PH值，所述PH调整槽内设置PH控制器，PH调整槽上端还设置有接口连接至碱槽，用于向PH调整槽中自动加碱调整PH；所述PH调整槽、碱槽分别连接曝气管；所述碱槽还连接自来水管用于通过碱性条件下含镍离子生成不溶于水的氢氧化物沉淀；
PVDF膜槽，包括槽体、PVDF膜，通过PVDF膜和絮凝沉淀进行固液分离，槽体下表面设置排泥口；
树脂罐，包括罐体、吸附树脂，所述树脂罐的上端还设置有两个接口分别连接PVDF膜槽和PH调整槽分别作树脂罐进水口和再生液内循环口，通过吸附树脂吸收镍离子，罐体下表面设置排放口；
所述PH调整槽的槽体设置进水口和出水口，所述进水口和碱槽的加药管设置在槽体的一角，所述出水口设置在与进水口同一平面的斜对角；进水口的进水流量q、槽体有效容积V总与停留时间t之间的关系满足V总＝qt的数值比例关系，其中V总为槽体有效容积，面积单位cm3；通过流量计检测得到进水流量q，流量单位L/min；t为沉淀时间，时间单位min；
当获取到PH调整槽的进水流量、PH后，查询得到所需氢氧化钠量，所述PH控制器控制自动加药到调整池开始调整PH。
进一步的，所述PH调整槽通过碱槽输入NaOH调节PH在10-12之间后，将含镍废水输入至PVDF膜槽中。
进一步的，所述PVDF膜槽通过PVDF膜和絮凝沉淀进行固液分离。
进一步的，所述树脂罐的树脂吸附后控制出水量Ni≤0.1mg/L，树脂罐的镍离子回流至PH调整槽沉淀排出的。
进一步的，本实施例还包括一种应用于电路板含镍废水处理装置的处理方法，该处理方法的步骤为：
S1：在含镍废水进入PH调整槽后，保持碱槽到PH调整槽之间的球阀常开，向PH调整槽中添加NaOH以维持PH在10-12之间；若PH调整槽的进水量过大导致其容积不够，则通过PH调整槽之前的流量计前面的球阀调整，当获取到PH调整槽的进水流量、PH后，查询得到所需氢氧化钠量，所述控制器控制自动加药到PH调整槽开始调整PH；
S2：PH调整槽的水溢流至PVDF膜槽，并基于进水流量的确定PVDF膜槽的沉淀时间；通过流量计(图中未出)获取PVDF膜槽的进水流量q、PVDF膜槽有效容积V，PVDF膜槽开始固液分离；
S3：依次打开PVDF膜槽与树脂罐之间的球阀、PVDF膜槽出水泵，使PVDF膜槽的水流至树脂罐，并基于树脂罐的进水流量的确定树脂罐的吸附时间；获取PH调整槽的进水流量q，树脂开始吸附镍离子。
需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。

Claims (5)

1.一种电路板含镍废水处理装置，包括：
PH调整槽，被配置用于调整含镍废水的PH值，所述PH调整槽内设置PH控制器，PH调整槽上端还设置有接口连接至碱槽，用于向PH调整槽中自动加碱调整PH；所述PH调整槽、碱槽分别连接曝气管；所述碱槽还连接自来水管用于通过碱性条件下含镍离子生成不溶于水的氢氧化物沉淀；
PVDF膜槽，包括槽体、PVDF膜，通过PVDF膜和絮凝沉淀进行固液分离，槽体下表面设置排泥口；
树脂罐，包括罐体、吸附树脂，所述树脂罐的上端还设置有两个接口分别连接PVDF膜槽和PH调整槽分别作树脂罐进水口和再生液内循环口，通过吸附树脂吸收镍离子，罐体下表面设置排放口；
其特征在于：
所述PH调整槽的槽体设置进水口和出水口，所述进水口和碱槽的加药管设置在槽体的一角，所述出水口设置在与进水口同一平面的斜对角；进水口的进水流量q、槽体有效容积V总与停留时间t之间的关系满足V总＝qt的数值比例关系，其中V总为槽体有效容积，面积单位cm3；通过流量计检测得到进水流量q，流量单位L/min；t为沉淀时间，时间单位min；
当获取到PH调整槽的进水流量、PH后，查询得到所需氢氧化钠量，所述PH控制器控制自动加药到调整池开始调整PH。
2.根据权利要求1所述的电路板含镍废水处理装置，其特征在于：所述PH调整槽通过碱槽输入NaOH调节PH在10-12之间后，将含镍废水输入至PVDF膜槽中。
3.根据权利要求1或2所述的电路板含镍废水处理装置，其特征在于：所述PVDF膜槽通过PVDF膜和絮凝沉淀进行固液分离。
4.根据权利要求1或2所述的电路板含镍废水处理装置，其特征在于：所述树脂罐的树脂吸附后控制出水量Ni≤0.1mg/L，树脂罐的镍离子回流至PH调整槽沉淀排出的。
5.一种应用于权利要求1至4之一所述电路板含镍废水处理装置的处理方法，其特征在于该处理方法的步骤为：
S1：在含镍废水进入PH调整槽后，保持碱槽到PH调整槽之间的球阀常开，向PH调整槽中添加NaOH以维持PH在10-12之间；若PH调整槽的进水量过大导致其容积不够，则通过PH调整槽之前的流量计前面的球阀调整，当获取到PH调整槽的进水流量、PH后，查询得到所需氢氧化钠量，所述控制器控制自动加药到PH调整槽开始调整PH；
S2：PH调整槽的水溢流至PVDF膜槽，并基于PVDF膜槽的进水流量的确定PVDF膜槽的沉淀时间；获取PVDF膜槽的进水流量q、PVDF膜槽有效容积V，PVDF膜槽开始固液分离；
S3：依次打开PVDF膜槽与树脂罐之间的球阀、PVDF膜槽出水泵，使PVDF膜槽的水流至树脂罐，并基于树脂罐的进水流量的确定树脂罐的吸附时间；获取PH调整槽的进水流量q，树脂开始吸附镍离子。
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