CN204607751U - 锌镍合金废水的达标处理设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种锌镍合金废水达标处理设备，包括：芬顿氧化反应器，使用芬顿法对锌镍合金废水进行处理，以氧化分解废水中的部分有机污染物，达到氧化破络的作用，使络合态金属离子转化为游离态；化学沉淀池，连接该芬顿氧化反应器，对经过芬顿氧化反应器处理的废水进行化学沉淀处理，使金属离子沉淀；以及离子交换柱，连接该化学沉淀池，填充有具有吸附金属离子能力的离子交换树脂对废水进行重金属捕集，使废水稳定达到排放要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电镀或表面处理行业废水处理及水污染控制技术领域，特别涉及一种锌镍合金废水的达标处理设备。
背景技术
镉镀层具有优良的抗海洋和大气腐蚀性能，但是镉是严重污染环境和危害人体健康的金属材料，而碱性锌镍合金电镀具有和镉相同的抗海洋大气腐蚀性能。因此，已经取代镉镀层在汽车零部件等产品上得到了应用。可是由于电镀锌镍合金中螯合剂与配位剂的使用，锌镍合金电镀主要使用锌酸盐体系，该体系需要使用复杂的配位剂和光亮剂。配位剂主要包含酒石酸及其盐与多胺化合物的组合、三乙醇胺与多胺、一些多胺类化合物的组合、多聚膦酸盐(如HEDP)等。光亮剂则为胺类与环氧类化合物的缩合物以及芳香醛类。这些添加物会与金属离子形成复杂的配位化合物，使废水处理难度大大提高，目前，用传统方法都难以同时处理金属离子和配位剂。
重金属废水的处理主要采用化学沉淀法、电解法、离子交换法、催化还原法、电渗析法、膜渗透法、生物法等等。但各种方法都有其局限性。化学沉淀法适用于简单金属离子的沉淀，对于锌镍合金等络合的金属离子无法沉淀或不能完全沉淀；电解法、离子交换法主要以回收金属为目的；电渗析、膜渗透法都会有浓水产生，浓水的处理存在问题；生物法更多的停留在研究层面，对于重金属废水处理实用性不强。
也有采用紫外光氧化法处理锌镍合金废水，如德国Hella Hueck&Co.公司采用紫外光氧化法处理锌镍合金废水，处理量15m3/h。但是该方法的处理成本很高，不利于推广。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种锌镍合金废水达标处理设备，使重金属废水稳定达到排放要求。
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种锌镍合金废水达标处理设备，包括：芬顿氧化反应器，使用芬顿法对锌镍合金废水进行处理，以氧化分解废水中的部分有机污染物，达到氧化破络的作用，使络合态金属离子转化为游离态；化学沉淀池，连接该芬顿氧化反应器，对经过芬顿氧化反应器处理的废水进行化学沉淀处理，使金属离子沉淀；以及离子交换柱，连接该化学沉淀池，填充有具有吸附金属离子能力的离子交换树脂对废水进行重金属捕集，使废水稳定达到排放要求。
在本实用新型的一实施例中，还包括pH调节器，连接离子交换柱，对离子交换吸附的出水加酸或碱调节pH在6-9后排放。
本实用新型使用芬顿氧化-化学沉淀-离子交换吸附组合技术处理锌镍合金废水，可以解决锌镍合金废水达标排放的问题。这一方法及其设备简单、操作方便、成本低廉，具有较强的实用性。
附图说明
为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明，其中：
图1示出本实用新型一实施例的锌镍合金废水的达标处理设备。
图2示出本实用新型一实施例的锌镍合金废水的达标处理流程。
具体实施方式
本实用新型提供的技术方案是提出一种锌镍合金废水达标处理设备，采用芬顿氧化-化学沉淀-离子交换吸附设备的组合处理锌镍合金废水，可以解决锌镍合金废水达标排放的难题。
图1示出本实用新型一实施例的锌镍合金废水的达标处理设备。参考图1所示，达标处理设备主要包括废水收集池11、芬顿氧化反应器12、化学沉淀池13、离子交换柱14以及pH调节器15。废水收集池11、芬顿氧化反应器12、化学沉淀池13、离子交换柱14和pH调节器15依次连接。废水收集池11用来 收集和容纳废水以待处理。芬顿氧化反应器12用来执行芬顿法，化学沉淀池13用来进行化学沉淀，离子交换柱14用来进行离子交换吸附。pH调节器15用来在需要时进行pH调节。
达标处理设备还可包括污泥收集槽16和压滤机17。污泥收集槽16连接芬顿氧化反应器12和化学沉淀池13，从这两个机构收集污泥。收集的污泥进入压滤机17处理后运出。
图2示出本实用新型一实施例的锌镍合金废水的达标处理流程。参考图2所示，
在步骤21，使用芬顿法对锌镍合金废水进行处理，以氧化分解废水中的部分有机污染物，达到氧化破络的作用，使络合态金属离子转化为游离态。
芬顿法在废水处理的研究和应用日益受到国内外的关注。芬顿试剂能很好地氧化污水中有机物及还原性物质是因为在酸性条件下，H2O2在Fe2+的催化剂作用下产生两种活泼的氢氧自由基(HO2·和·OH)，其中·OH的氧化能力高达2.80V，仅次于氟，而·OH自由基具有很高的电负性或亲电性，其电子亲和能力高达569.3kJ，具有很强的加成反应特性，从而引发和传播自由基链反应，加快有机物和还原性物质的氧化，同时Fe2+被氧化成Fe3+产生混凝沉淀，去除大量污染物。因此，芬顿试剂在水处理中具有氧化和混凝两种作用。
参考图1所示，芬顿氧化反应器12能够从废水收集池11输入废水，通过其加药机构选择性地加酸、加双氧水(H2O2)和加硫酸亚铁。
锌镍合金废水通过利用芬顿试剂进行预处理可以氧化分解废水中部分有机污染物，达到氧化破络的作用，使络合态金属离子转化为游离态，提高后续重金属离子的混凝沉淀效率。同时废水中氰化物通过氧化作用达到完全去除。
较佳地，芬顿氧化的工艺条件为：初始pH值2～4，加入的二价铁的质量浓度维持在150～300mg/L。加入的双氧水量维持ORP在550mv及以上。反应时间1～2h。
本发实施例中可以通过ORP来控制投加双氧水的量，避免了因污染物含量的波动，所引起投药量不足或过多的现象。双氧水投加量少会导致处理效果下降；投加过量则不仅会导致药剂浪费，且会引起污泥上浮，影响处理效果。
在步骤22，对经过芬顿法处理的废水使用化学沉淀法处理，使金属离子沉 淀。
在重金属络合物被全部或大部分破坏以后，金属离子全部或大部分以游离状态存在，通过加碱，调节溶液pH值，使金属离子沉淀。
较佳地，化学沉淀的工艺条件为：用碱调节pH≥11，机械搅拌，使得镍离子、锌离子尽可能多的沉淀，再加入混凝剂(PAM)混凝沉淀后，过滤，得到上清液。
参考图1所示，化学沉淀池13能够从芬顿氧化反应器12输入废水，通过其加药机构选择性地加碱(NaOH)和加混凝剂(如PAM)。
在步骤23，使用具有吸附金属离子能力的离子交换树脂对废水进行重金属捕集，使废水稳定达到排放要求。
本实施例中离子交换树脂工艺条件为：化学沉淀后得到的pH≥11的上清液，直接进入离子交换树脂进行吸附，吸附后出水加酸或碱调节pH在6-9，即可以合格排放。
参考图1所示，离子交换柱14中填充有离子交换树脂，用来吸附中的重金属。吸附饱和的离子交换树脂可以通过加酸或加碱进行再生。
在步骤24，离子交换吸附的出水加酸或碱调节pH后排放。调节pH一般调节至6-9的偏中性范围。
下面例举本实用新型实际实施的例子。
实例1
取某企业锌镍合金废水，调节pH＝2.5，按每升废水加入1.0g硫酸亚铁+4ml双氧水，反应3h后，调节pH至12沉淀，加入PAM过滤后，取上清液经过离子交换树脂，测定处理水镍、锌浓度。
1.该实用新型中芬顿氧化技术除了采用亚铁/双氧水体系，也可以采用亚铁/臭氧体系；
2.该实用新型中离子交换树脂需采用具有吸附金属离子能力的离子交换树脂，如弱酸型离子交换树脂，或者螯合离子交换树脂等。
实例2
取某企业锌镍合金废水，PH＜2.5，每升废水中直接加1.5g七水合硫酸亚铁，反应30min，调pH至9，臭氧曝气1h，加PAM沉淀过滤，上清液经过离子交换树脂。
| 样品名称 | Ni(mg/L) | Zn(mg/L) |
| 原水 | 19.4 | 358 |
| 离子交换树脂出水 | ＜0.05 | ＜0.05 |
因此本实用新型的实施例采用芬顿氧化-化学沉淀-离子交换吸附组合技术处理锌镍合金废水，可以解决锌镍合金废水达标排放的问题。这一设备简单、操作方便、成本低廉，具有较强的实用性。锌镍合金废水处理后的出水可以稳定达到《电镀污染物排放标准GB21900-2008》表2或表3标准。
虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
Claims (2)
1.一种锌镍合金废水达标处理设备，其特征在于包括：
芬顿氧化反应器，使用芬顿法对锌镍合金废水进行处理，以氧化分解废水中的部分有机污染物，达到氧化破络的作用，使络合态金属离子转化为游离态；
化学沉淀池，连接该芬顿氧化反应器，对经过芬顿氧化反应器处理的废水进行化学沉淀处理，使金属离子沉淀；以及
离子交换柱，连接该化学沉淀池，填充有具有吸附金属离子能力的离子交换树脂对废水进行重金属捕集，使废水稳定达到排放要求。
2.如权利要求1所述的锌镍合金废水达标处理设备，其特征在于，还包括pH调节器，连接该离子交换柱，对离子交换吸附的出水加酸或碱调节pH在6-9后排放。
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