CN114956393B - 一种含镍电镀废水处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含镍电镀废水处理工艺，通过将过滤处理后的废酸作为破乳剂对含镍电镀废水进行破乳除油处理，经破乳除油后的废水经微滤除杂并利用废酸调节混合液中铁镍离子的比例及pH后，利用反渗透浓缩后得到浓缩液，然后利用喷雾焙烧工艺对废酸和浓缩液进行交替喷雾，最终回收盐酸及复合氧化物。

Description

一种含镍电镀废水处理工艺
技术领域
本发明是关于废水处理工艺，特别是关于一种含镍电镀废水处理工艺。
背景技术
电镀行业产生的电镀废水成分复杂，是一种高污染的废水来源，其常采用化学沉淀技术处理，但此法需要大量的化学试剂，同时会造成大量重金属损失。另外，目前针对电镀废水还会采用电化学法、生物法、蒸发浓缩法等，然而，由于电镀废水处理的难度及重金属回收的迫切需要，上述方法已经难以满足电镀废水的处理。
含镍电镀废水是一种电镀废水中常见的废水，针对含镍废水，CN107902807A公开了将含镍废水输送至含镍废水收集池中，均匀稀释水质水量后，将含镍废水提升至含镍废水调节池，投加硫酸调至酸性，再投加强氧化剂次氯酸钠氧化络合镍，同时氧化次磷酸根和亚磷酸根转化为正磷酸根，氧化后加入碱液中和调节pH值，再将加入碱液中和调节pH值后的含镍废水进行混凝处理，将混凝处理后的含镍废水提升至含镍废水沉淀池进行混凝絮凝沉淀处理，在含镍废水沉淀池出水管路设置镍离子在线监测系统，含镍废水沉淀池出水管路中的水质达标则输送至废水回用处理工艺的过水池中，不达标则切换输送至含镍废水收集池中重新处理；含镍废水沉淀池沉淀后的污泥输送至镍污泥池，通过污泥脱水机对镍污泥池中的污泥进行脱水，脱水产生的滤液输送至含镍废水收集池中，尽管该方法可以处理含镍废水，但是其经过多次pH调节、氧化处理以及絮凝处理需要大量试剂的同时，还会产生大量的次生污染物，不符合目前绿色生产的要求。
钢铁、机械加工、化工企业普遍采用盐酸除去钢件(钢卷、钢板、钢管等)表面的氧化铁锈，其废酸中含有大量铁盐及废酸，其中CN104831298B公开了一种喷雾焙烧法再生不锈钢混酸酸洗废酸的方法及装置，其采用喷雾焙烧法，在焙烧炉内高温分解金属氧化物，蒸发废酸中游离的硝酸及氢氟酸，得到金属氧化物球状颗粒及可再利用的混酸，然而，其仅仅利用了焙烧炉对废酸进行处理，并未涉及如何利用焙烧炉处理废酸的过程对其他废水进行同时处理。
如何降低含镍废水处理过程中药剂的使用成了目前急需解决的问题。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含镍电镀废水处理工艺，其利用废酸作为破乳剂与含镍电镀废水混合处理，对含镍电镀废水进行破乳除油处理后，利用焙烧炉的高温环境，将废酸及含镍电镀废水中的镍盐进行氧化，最终形成氧化铁及氧化镍的复合氧化物。
为实现上述目的，本发明的实施例提供了一种含镍电镀废水处理工艺，包括：
（1）过滤：将废酸进行过滤处理，将废酸中的固体颗粒和不溶解的残留物从酸液中分离出来；
（2）破乳/除油：将经过滤处理的废酸作为pH调节剂加入所述含镍电镀废水中，调节pH=4-4.5后进行破乳/除油处理；
（3）微滤膜过滤：经破乳/除油处理后的含镍电镀废水进行微滤膜过滤，透过液输送至调节池进行调节，同时调节池内加入经过滤的废酸，其中，调节废水中的铁离子和镍离子的摩尔比至1-2:1，pH调节至2-3；
（4）RO膜过滤：将所述调节池内的废水进行RO膜过滤浓缩，至浓缩液中镍离子至600-700mg/L，所述RO膜过滤产生的透过液进行回收利用；
（5）焙烧：将所述RO膜过滤产生的浓缩液输送至焙烧炉喷雾焙烧处理，所述焙烧炉中设置废酸雾化喷嘴和浓缩液雾化喷嘴，所述废酸雾化喷嘴和所述浓缩液雾化喷嘴均设置多个，在焙烧过程中，所述废酸雾化喷嘴和所述浓缩液雾化喷嘴交替喷雾；
（6）混合气处理：焙烧炉产生的混合气输送至吸收塔进行处理，并将产生的盐酸收集到储酸罐内；
（7）复合氧化物回收：将所述焙烧炉底部产生的复合氧化物回收。
在本发明的一个或多个实施方式中，所述废酸经过滤处理后还进行微滤处理；
在本发明的一个或多个实施方式中，所述废酸雾化喷嘴和所述浓缩液雾化喷嘴输出的液体体积比为1:1-2；
在本发明的一个或多个实施方式中，将所述储酸罐内收集到的盐酸输送至所述调节池进行pH调节；
在本发明的一个或多个实施方式中，所述焙烧炉顶部设置所述废酸雾化喷嘴，所述浓缩液雾化喷嘴位置低于所述废酸雾化喷嘴；
在本发明的一个或多个实施方式中，所述混合气进入吸收塔前利用旋风分离混合气中的氧化物颗粒。
与现有技术相比，根据本发明实施方式具有以下优点：
（1）废酸中含有大量铁离子及盐酸，通常进行喷雾焙烧工艺回收氧化铁及盐酸，然而，在含镍电镀废水处理过程中，需要多次pH调节，消耗大量酸碱的同时，产生了难以处理的废料；
（2）本申请采用废酸对含镍电镀废水进行破乳、pH调节后，与废酸共同进行喷雾焙烧，可以快速高效回收废水中的镍，而无需多次pH调节；
（3）优化了喷雾焙烧的工艺，采用废酸、浓缩液交替喷雾的方式，提高了镍的回收率的同时，获得了氧化铁/氧化镍的复合氧化物；
（4）利用微滤将废水中的大颗粒物质分离后采用RO膜处理，将含镍废水浓缩处理后达到了适合喷雾焙烧方式回收镍氧化物的浓度。
附图说明
图1是根据本发明一实施方式的一种含镍电镀废水处理工艺示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
具体实施方式1
如图1所示，根据本发明优选实施方式的含镍电镀废水处理工艺，包括：
（1）过滤：将废酸进行粗过滤处理，将废酸中的固体颗粒和不溶解的残留物从酸液中分离出来，所述废酸经过粗滤处理后还进行微滤处理；其中，所述废酸中铁离子含量1800mg/L，pH1.2。
（2）破乳/除油：将经过滤处理的废酸作为pH调节剂加入所述含镍电镀废水中，调节pH=4-4.5后进行破乳/除油处理；其中，含镍电镀废水pH6-8，镍离子含量312mg/L。
（3）微滤膜过滤：经破乳/除油处理后的含镍电镀废水进行微滤膜过滤，透过液输送至调节池进行调节，同时调节池内加入经过滤的废酸以及储酸罐中的盐酸，其中，调节废水中的铁离子和镍离子的摩尔比至1:1-2，pH调节至2-3。
（4）RO膜过滤：将所述调节池内的废水进行RO膜过滤浓缩，至浓缩液中镍离子至600-700mg/L，所述RO膜过滤产生的透过液进行回收利用。
（5）焙烧：将所述RO膜过滤产生的浓缩液输送至焙烧炉喷雾焙烧处理，所述焙烧炉中设置废酸雾化喷嘴和浓缩液雾化喷嘴，喷雾压力控制在520kPa，所述废酸雾化喷嘴和所述浓缩液雾化喷嘴均设置多个。在焙烧过程中，所述废酸雾化喷嘴和所述浓缩液雾化喷嘴交替喷雾。所述废酸雾化喷嘴和所述浓缩液雾化喷嘴输出的液体体积比为1:1-2；所述废酸雾化喷嘴先喷雾15s后，所述浓缩液雾化喷嘴进行喷雾15s。在浓缩液喷雾的过程中，雾化后的废酸在焙烧炉中形成的氧化铁颗粒自然降落过程中会与浓缩液接触，从而进一步地提高浓缩液雾化颗粒的比表面积，提高镍盐回收效率的同时，形成了氧化铁/氧化镍复合氧化物；镍盐回收率85%；焙烧炉中温度控制在780-800℃。
（6）混合气处理：焙烧炉产生的混合气输送至吸收塔进行处理，并将产生的盐酸收集到储酸罐内，其中，所述混合气进入吸收塔前利用旋风分离混合气中的氧化物颗粒。
（7）复合氧化物回收：将所述焙烧炉底部产生的复合氧化物回收。
另外，浓缩液中镍离子及铁离子浓度对形成的复合氧化物比表面积具有显著影响，参见表1。
表1
Figure 222744DEST_PATH_IMAGE001
对比例
采用直接喷雾方式，所有喷头均喷洒浓缩液，交替喷洒，由于混合液中含有镍离子和铁离子在该过程喷雾形成的液滴难以获得足够氧化镍离子的环境，镍离子会被混合气中的液滴带走，降低了镍的去除效率，该方式镍的去除效率仅为72%。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (5)

1.一种含镍电镀废水处理工艺，其特征在于，包括：
（1）过滤：将废酸进行过滤处理，将废酸中的固体颗粒和不溶解的残留物从酸液中分离出来；
（2）破乳/除油：将经过滤处理的废酸作为pH调节剂加入所述含镍电镀废水中，调节pH=4-4.5后进行破乳/除油处理；
（3）微滤膜过滤：经破乳/除油处理后的含镍电镀废水进行微滤膜过滤，透过液输送至调节池进行调节，同时调节池内加入经过滤的废酸，其中，调节废水中的铁离子和镍离子的摩尔比至1-2:1，pH调节至2-3；
（4）RO膜过滤：将所述调节池内的废水进行RO膜过滤浓缩，至浓缩液中镍离子至600-700mg/L，所述RO膜过滤产生的透过液进行回收利用；
（5）焙烧：将所述RO膜过滤产生的浓缩液输送至焙烧炉喷雾焙烧处理，所述焙烧炉中设置废酸雾化喷嘴和浓缩液雾化喷嘴，所述废酸雾化喷嘴和所述浓缩液雾化喷嘴均设置多个，在焙烧过程中，所述废酸雾化喷嘴和所述浓缩液雾化喷嘴交替喷雾；
（6）混合气处理：焙烧炉产生的混合气输送至吸收塔进行处理，并将产生的盐酸收集到储酸罐内；
（7）复合氧化物回收：将所述焙烧炉底部产生的复合氧化物回收，所述复合氧化物为氧化铁/氧化镍的复合氧化物。
2.如权利要求1所述的一种含镍电镀废水处理工艺，其特征在于，所述废酸雾化喷嘴和所述浓缩液雾化喷嘴输出的液体体积比为1:1-2。
3.如权利要求1所述的一种含镍电镀废水处理工艺，其特征在于，将所述储酸罐内收集到的盐酸输送至所述调节池进行pH调节。
4.如权利要求1所述的一种含镍电镀废水处理工艺，其特征在于，所述焙烧炉顶部设置所述废酸雾化喷嘴，所述浓缩液雾化喷嘴位置低于所述废酸雾化喷嘴。
5.如权利要求1所述的一种含镍电镀废水处理工艺，其特征在于，所述混合气进入吸收塔前利用旋风分离混合气中的氧化物颗粒。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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