CN115382483A - 化学镀镍废液固化方法及所用固化剂和固化剂制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种化学镀镍废液固化方法及所用固化剂和固化剂制备方法，向水中顺序加入总溶液质量百分比为30‑40%聚合硫酸铝、8‑13%葡萄糖酸钠、2‑5%聚乙二醇‑600和5‑10%聚乙烯醇，边投加边搅拌获得化学镀镍废液用固化剂，向化学镀镍废液中投加化学镀镍废液用固化剂后搅拌3～10min，然后静置20～120min，化学镀镍废液用固化剂在化学镀镍废液中发生化学反应形成密集的三维网状结构，整个密集的三维网状结构将化学镀镍废液中的水分锁住形成固体，本发明药剂利用率高，固化过程中无氨和易挥发性有机物逸出，固化剂中无惰性物质，有效减少了药剂使用量，同时减少了污泥量。
Description
技术领域
本发明涉一种废水处理技术领域，特别是指一种化学镀镍废液固化方法及所用固化剂和固化剂制备方法。
背景技术
化学镀镍是在无需外加电流的情况下，利用还原剂在活化零件表面上自催化还原沉积得到镍合金镀层的反应。配方由主盐、还原剂、络合剂、pH缓冲剂、改良剂、光亮剂等添加剂组成。其中还原剂一般为次亚磷酸钠，pH缓冲剂为氨水。由于亚磷及硫酸钠的积累，化学镍镀液在使用一段时间后便会报废。
化学镍废液数据一般为：
pH为4～5；
COD含量为40～80g/L；
镍含量为4～5g/L；
总磷含量为30～60g/L；
氨氮含量为5～20g/L。
化学镍废液中污染物浓度的高低决定了处理过程的难度大小。
针对化学镍废液，传统的处理方法对污染物去除非常有限。如电解法、离子交换法及萃取法只是将镍提取，对其他污染物几乎没有处理效果；化学沉淀法只能将亚磷及镍沉淀，无法去除次磷及COD；次钠氧化法、芬顿氧化法及紫外光催化氧化法理论上可以去除COD、总磷及镍，但实际处理效果较差，运行成本高，且污泥量大。
化学方法很难适用于化学镍废液的处理，因此，浓缩减量法被提出并应用。化学镍废液经大气强制蒸发、多效蒸发及MVR等蒸发浓缩，二次蒸汽冷凝水含各种污染物的指标均远小于清洗水的水平，易于处理并达标排放，但依然存在浓缩液需再次处理的问题。
专利CN107619072A公开了一种处理高COD、高盐分废水的固化剂及使用方法，废水通过三效蒸发得到浓缩液，向浓缩液中加入由碳酸钙、氯化铝和硫铁矿组成的固体固化剂，之后经板框压滤机进行固液分离，液体再次至三效蒸发循环，固体则委外处理。此方法虽然可以解决浓缩液问题，但其投资大、占地大，且使用钙硅类固化剂易导致三效蒸发器结垢堵塞。
专利CN111072208A公开了一种化学镍废液的深度处理方法，废液回收镍后经过MVR及刮板蒸发器两级浓缩，冷凝水达到地表水4类标准，结晶物委外或回收，浓缩液经石灰与飞灰固化后填埋。此方法的浓缩液经固化剂处理后全部固化，简化了处理工艺，节省了投资与占地，减轻了蒸发设备的负担，但所用的固化剂仍然为固体钙硅型固化剂，此类型固化剂的固化原理为水与固化剂中钙及钙硅类物质发生水化反应形成凝胶，固化反应大量放热导致易挥发性有机物大量逸出，由于固化体系pH较高，还会导致大量的氨逸出，同时该固化剂存在一定含量的惰性物质增大了污泥量。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供一种化学镀镍废液固化方法及所用固化剂和固化剂制备方法，采用该固化剂对化学镀镍废液进行固化的过程中无氨气和易挥发性有机物溢出，无明显发热，产生的污泥量少。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案：一种化学镀镍废液用固化剂，由以下按质量百分比计量的各组份组成：
聚合硫酸铝 30-40%；
葡萄糖酸钠 8-13%；
聚乙二醇-600 2-5%；
聚乙烯醇 5-10%；
水 余量；
上述各组分的质量百分比之和为100%。
一种化学镀镍废液用固化剂的制备方法，具体步骤如下：
步骤一：先将水放置于搅拌罐中，然后加入聚合硫酸铝并搅拌至充分溶解；
步骤二：向搅拌罐中加入葡萄糖酸钠并搅拌至充分溶解；
步骤三：向搅拌罐中加入聚乙二醇-600并搅拌至充分混合；
步骤四：向搅拌罐中加入聚乙烯醇并充分混合即得固化剂产品，聚乙烯醇选择时最佳选择粉末型的聚乙烯醇，其聚合度最佳为中、低聚合度，醇解度最佳为88%左右。
一种化学镀镍废液固化方法，具体步骤如下：
步骤一：向化学镀镍废液中投加化学镍废液用固化剂；
步骤二：投加完毕后继续搅拌3～10min；
步骤三：静置20～120min，化学镀镍废液用固化剂在化学镀镍废液中发生化学反应形成密集的三维网状结构，整个密集的三维网状结构将化学镀镍废液中的水分锁住形成固体。
聚合硫酸铝在化学镀镍废液中水解形成大分子三维网状结构，之后与聚乙二醇和聚乙烯醇键合进一步形成更致密的三维网状结构，将废液进行包覆形成凝胶状固体，该方式实现了化学镀镍废液快速固化，且固化过程中不会发热，没有氨气和易挥发性有机物溢出，固化过程对环境无污染。
作为本发明的进一步改进，步骤一中化学镍废液用固化剂的投加量占化学镀镍废液的质量百分比为10～30%。
作为本发明的进一步改进，步骤一中先取定量化学镀镍废液到容器中，然后开始搅拌化学镀镍废液，并边搅拌边缓慢向化学镀镍废液中投加化学镀镍废液用固化剂。
加入化学镀镍废液用固化剂过程中通过不停的搅拌以及缓慢投加使化学镀镍用固化剂与化学镀镍废液充分混合，化学镀镍废液则同步固化，放置后，化学镀镍废液开始出现部分区域固化、部分区域没有固化的情况，然后再逐渐全部固化成凝胶状固体物质，本申请的化学镀镍废液用固化剂为液体固化剂，其与化学镀镍废液能够快速混合充分，有利于提高化学镀镍废液固化效率。
作为本发明的进一步改进，所述步骤三中获得的固体为凝胶状固体，将凝胶状固体进行挤压或加热，凝胶状固体中的水分从三维网状结构中排出，获得干化固体。
对凝胶状固体进行加热或挤压时，锁在三维网状结构内的水分从三维网状结构空隙中流出，固体成分则被截留在三维网状结构内，最终形成含水率低的干化固体，进而大大减少了固体污泥的量，便于后续对固体污泥的处理。
本发明的有益效果是：本发明通过向化学镀镍废液中投加化学镀镍废液用固化剂，化学镀镍废液用固化剂在化学镀镍废液中分子不断的进行键合反应形成三维网状结构，整个三维网状结构把化学镀镍废液中水分锁住，从而使化学镀镍废液由液体变成固体，本发明的化学镀镍废液用固化剂为液体，其更容易与化学镀镍废液充分混合，使得体系均质均匀，药剂利用率高，采用本发明的化学镀镍废液用固化剂对化学镀镍废液进行固化过程中，由于固化反应降低了体系的pH值，使得氨不易逸出，固化反应过程中也无明显放热，易挥发性有机物也不易逸出，固化反应过程中水不参与固化反应，且三维网状结构通道利于水分的排出及蒸发脱除，从而使得水分脱除更彻底，有效减少了污泥量，且固化剂中无惰性物质，有效减少了药剂使用量，同时更进一步减少了污泥量。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例1：扬州某厂化学镀镍废液，pH为4.6，COD含量为50584 mg/L，氨氮含量为8544 mg/L。
化学镀镍废液用固化剂按质量百分比计量进行配置，由30%聚合硫酸铝、13%葡萄糖酸钠、5%聚乙二醇-600、5%牌号为1788的聚乙烯醇和47%水配置而成。
室温20℃条件下，取该化学镀镍废液50kg，边搅拌边缓慢加入化学镀镍废液用固化剂，化学镀镍废液用固化剂投加量按化学镀镍废液质量的16%（即8 kg）进行投加，投加完毕后继续搅拌5min，之后测量化学镀镍废液体系pH为4.0，化学镀镍废液温度仍为20℃，化学镀镍废液固化过程中无氨味及其他异味产生，72min后化学镀镍废液整体固化成凝胶状。
采用压滤机对凝胶状固体进行挤压，凝胶状固体中的水分从三维网状结构中排出，获得10.5kg干化固体。
实施例2：
无锡某厂化学镀镍废液，pH为4.9，COD含量为56226 mg/L，氨氮含量为15449 mg/L。
化学镀镍废液用固化剂按质量百分比计量进行配置，由33%聚合硫酸铝、11%葡萄糖酸钠、4%聚乙二醇-600、8%牌号为0588的聚乙烯醇和44%水配置而成。
在室温29℃条件下，取该化学镀镍废液100kg，边搅拌边缓慢加入化学镀镍废液用固化剂，化学镀镍废液用固化剂投加量按化学镀镍废液质量的20%（即20 kg）进行投加，投加完毕后继续搅拌5min，之后测量化学镀镍废液体系pH为4.1，化学镀镍废液温度仍为29℃，化学镀镍废液固化过程中无氨味及其他异味产生，50min后化学镀镍废液整体固化成凝胶状。
采用压滤机对凝胶状固体进行挤压，凝胶状固体中的水分从三维网状结构中排出，获得20 kg干化固体。
实施例3：
九江某厂化学镀镍废液，pH为4.8，COD含量为62941 mg/L，氨氮含量为12472 mg/L。
化学镀镍废液用固化剂按质量百分比计量进行配置，由38%聚合硫酸铝、8%葡萄糖酸钠、3%聚乙二醇-600、9%牌号为0588的聚乙烯醇及42%水配置而成。
在室温32℃条件下，取该化学镀镍废液50kg，边搅拌边缓慢加入化学镀镍废液用固化剂，化学镀镍废液用固化剂投加量按化学镀镍废液质量的25%（即12.5 kg）进行投加，投加完毕后继续搅拌5min，之后测量化学镀镍废液体系pH为4.0，化学镀镍废液温度仍为32℃，化学镀镍废液固化过程中无氨味及其他异味产生，38min后化学镀镍废液整体固化成凝胶状。
采用三效蒸发器对凝胶状固体进行加热，凝胶状固体中的水分从三维网状结构中蒸发排出，获得9.5 kg干化固体。
Claims (6)
1.一种化学镀镍废液用固化剂，其特征在于：由以下按质量百分比计量的各组份组成：
聚合硫酸铝 30-40%；
葡萄糖酸钠 8-13%；
聚乙二醇-600 2-5%；
聚乙烯醇 5-10%；
水 余量；
上述各组分的质量百分比之和为100%。
2.一种权利要求1所述的化学镀镍废液用固化剂的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：
步骤一：先将水放置于搅拌罐中，然后加入聚合硫酸铝并搅拌至充分溶解；
步骤二：向搅拌罐中加入葡萄糖酸钠并搅拌至充分溶解；
步骤三：向搅拌罐中加入聚乙二醇-600并搅拌至充分混合；
步骤四：向搅拌罐中加入聚乙烯醇并充分混合即得固化剂产品。
3.一种采用权利要求1所述的化学镍废液用固化剂的化学镀镍废液固化方法，其特征在于：具体步骤如下：
步骤一：向化学镀镍废液中投加化学镍废液用固化剂；
步骤二：投加完毕后继续搅拌3～10min；
步骤三：静置20～120min，化学镀镍废液用固化剂在化学镀镍废液中发生化学反应形成密集的三维网状结构，整个密集的三维网状结构将化学镀镍废液中的水分锁住形成固体。
4.根据权利要求3所述的化学镀镍废液固化方法，其特征在于：步骤一中化学镍废液用固化剂的投加量占化学镀镍废液的质量百分比为10～30%。
5.根据权利要求3所述的化学镀镍废液固化方法，其特征在于：步骤一中先取定量化学镀镍废液到容器中，然后开始搅拌化学镀镍废液，并边搅拌边缓慢向化学镀镍废液中投加化学镀镍废液用固化剂。
6.根据权利要求3所述的化学镀镍废液固化方法，其特征在于： 所述步骤三中获得的固体为凝胶状固体，将凝胶状固体进行挤压或加热，凝胶状固体中的水分从三维网状结构中排出，获得干化固体。
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