CN206736027U - 一种含镍废液处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种含镍废液处理系统，包括依次设置的pH调整槽、电解装置、序批式处理槽、废液脱水机、废液调节槽、芬顿氧化槽和TMF系统；电解装置的入口、出口分别与pH调整槽的出口和序批式处理槽的入口连通，序批式处理槽的出口与废液脱水机的入口连通，废液脱水机设置有第一排水口和第一排污口，第一排水口与废液调节槽的入口连通，芬顿氧化槽的入口、出口分别与废液调节槽的出口、TMF系统的入口连通。本实用新型含镍废液处理系统，依次使用pH调整槽、电解装置、序批式处理槽、废液脱水机、废液调节槽、芬顿氧化槽和TMF系统对高浓度含镍废液进行处理，可大幅度降低废液中的总镍浓度，处理过的含镍废液可百分之百达到排放标准。

Description

一种含镍废液处理系统

技术领域

本实用新型涉及废水处理技术领域，具体涉及一种含镍废液处理系统。

背景技术

电镀是利用电化学的方法对金属和非金属表面进行装饰、防护及获得某些新的性质的一种工艺过程，为保证电镀产品的质量，使金属镀层具有平整光滑的良好外观并与基体牢固结合，必须在镀前把镀件表面上的污物（油、锈、氧化皮等）彻底清洗干净，并在镀后把镀件表面的附着液清洗干净。因此，一般电镀生产过程中必然排出大量的废水。电镀废水的水质、水量与电镀生产的工艺条件、生产负荷、操作管理与用水方式等因素有关。电镀废水的水质复杂，成分不易控制，其中含有的铬、铜、镍、锌、金、银、镉等重金属离子和氰化物等毒性较大，有些属于致癌、致畸、致突变的剧毒物质，对人类危害极大。其中含镍废液主要来源于电镀生产过程中电镀镍清洗和化学镍清洗，废液显酸性，以镍污染为主。

根据电镀工业产生的含镍废液现状，含镍废液的总镍浓度在5-8g/L，根据电镀污染物排放标准（GB21900-2008)，车间或生产设施废水排放口总镍排放浓度限值为0.5mg/L。

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型的目的在于提供一种含镍废液处理系统，使处理后的含镍废液可百分之百达到排放标准。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：一种含镍废液处理系统，包括依次设置的pH调整槽、电解装置、序批式处理槽、废液脱水机、废液调节槽、芬顿氧化槽和TMF系统；电解装置的入口、出口分别与pH调整槽的出口和序批式处理槽的入口连通，序批式处理槽的出口与废液脱水机的入口连通，废液脱水机设置有第一排水口和第一排污口，第一排水口与废液调节槽的入口连通，芬顿氧化槽的入口、出口分别与废液调节槽的出口、TMF系统的入口连通。

进一步的，该含镍废液处理系统还包括废液集水槽，废液集水槽内设置有用于将含镍废液提升至所述pH调整槽的提升泵。

进一步的，所述序批式处理槽和所述废液脱水机之间设置有污泥池，所述污泥池的入口、出口分别与所述序批式处理槽的出口、所述废液脱水机的入口连通。

进一步的，所述芬顿氧化槽与所述TMF系统之间设置有废液沉淀槽，所述废液沉淀槽设置有第二排水口和第二排污口，所述第二排水口与所述TMF系统的入口连通，所述第二排污口与所述污泥池的入口连通。

进一步的，所述废液沉淀槽与所述TMF系统之间设置有废液浓缩槽，所述废液浓缩槽设置有第三排水口和第三排污口，所述废液浓缩槽的入口与所述第二排水口连通，第三排水口与所述TMF系统的入口连通，第三排污口与所述污泥池的入口连通。

进一步的，所述废液脱水机与所述废液调节槽之间设置有滤液桶，所述滤液桶的入口、出口分别与所述第一排水口、所述废液调节槽的入口连通。

进一步的，该含镍废液处理系统还包括三级阳离子交换槽，三级阳离子交换槽的入口与所述TMF系统的出口连通，三级阳离子交换槽设置有排放口和回流出口，回流出口与所述废液调节槽的入口连通。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型含镍废液处理系统，依次使用pH调整槽、电解装置、序批式处理槽、废液脱水机、废液调节槽、芬顿氧化槽和TMF系统对高浓度含镍废液进行处理，可大幅度降低废液中的总镍浓度，处理过的含镍废液可百分之百达到排放标准。

本实用新型的工作原理为：pH调整槽调节含镍废水的pH为6-8后，输送至电解装置，电解装置不仅能大量吸附处理水中分散的微小颗粒，金属粒子及有机大分子，也可大幅度地降低COD和色度，提高废水的可生化性，同时可对氨氮的脱除具有很好的效果；序批式处理槽是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，对于废液中的有机物质有很好的去除效果；废液脱水机对含镍污泥进行压缩脱水，滤液进入废液调节槽，滤渣则按要求进行严格处理；废液调节槽将废液调节为pH为2-3，便于后续的芬顿氧化处理；芬顿氧化槽，采用芬顿氧化工艺进行破络，将络合态镍氧化为离子态，利于后续对镍离子的沉淀及膜分离处理；TMF系统作为一套完善的固液分离系统，其采用先进的TMF管式微滤膜组装技术，弥补了多年来膜过滤存在的瑕疵，提高了膜的耐久性和使用寿命，不仅利于水的过滤，而且对预防反渗透膜的堵塞起着有效的作用，大大提高膜分离效果。

附图说明

图1是本实用新型实施例1结构示意框图；

图2是本实用新型实施例2结构示意框图。

附图标记为：1、pH调整槽；2、电解装置；3、污泥池；4、芬顿氧化槽；5、TMF系统；6、废液集水槽；7、序批式处理槽；8、废液脱水机；9、滤液桶；10、废液调节槽；11、废液沉淀槽；12、废液浓缩槽；13、三级阳离子交换槽。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图1-2对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。

实施例1

见图1，本实施例涉及一种含镍废液处理系统，包括依次设置的pH调整槽1、电解装置2、序批式处理槽7、废液脱水机8、废液调节槽10、芬顿氧化槽4和TMF系统5；电解装置2的入口、出口分别与pH调整槽1的出口和序批式处理槽7的入口连通，序批式处理槽7的出口与废液脱水机8的入口连通，废液脱水机8设置有第一排水口和第一排污口，第一排水口与废液调节槽10的入口连通，芬顿氧化槽4的入口、出口分别与废液调节槽10的出口、TMF系统5的入口连通。

在pH调整槽1中调节含镍废水的pH为6-8后，输送至电解装置2。在电解装置2中通入直流电后，镍离子向阴极移动，在阴极得到电子，被还原为单质，主要化学反应：Ni²⁺+2e-→Ni，电解技术是目前处理高浓度废液的一种理想工艺，当系统通水后，设备内会形成无数的微电池系统,在其作用空间构成一个电场；在处理过程中产生的新生态[H] 、Fe²⁺ 等能与废水中的许多组分发生氧化还原反应，比如能破坏有色废水中的有色物质的发色基团或助色基团，甚至断链，达到降解脱色的作用；生成的Fe²⁺ 进一步氧化成Fe³⁺，它们的水合物具有较强的吸附- 絮凝活性，特别是在加碱调pH 值后生成氢氧化亚铁和氢氧化铁胶体絮凝剂，它们的吸附能力远远高于一般药剂水解得到的氢氧化铁胶体，能大量吸附水中分散的微小颗粒，金属粒子及有机大分子；其工作原理基于电化学、氧化- 还原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用对废水进行处理，该法具有适用范围广、处理效果好等优点，该工艺用于难降解高浓度废液的处理可大幅度地降低COD和色度，提高废水的可生化性，同时可对氨氮的脱除具有很好的效果。经过电解装置2处理后的废液输送至序批式处理槽7，序批式处理槽7是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，其核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统，序批式处理槽7对于废液中的有机物质有很好的去除效果。经过序批式处理槽7处理后的废液输送至废液脱水机8，废液脱水机8对含镍污泥进行压缩脱水，滤液通过第一排水口进入废液调节槽10，滤渣通过第一排污口排出，并按要求进行严格处理。废液调节槽10是为了保证处理构筑物工作的连续性和稳定性，调节废水的水质水量均衡，以保证后续处理效果。在废液调节槽10中，将调节含镍废液pH为2-3，便于后续处理。经废液调节槽10调节为酸性后的废液进入芬顿氧化槽4，由于含镍废液中镍离子以络合离子形式存在，因此对含镍废液要进行破络处理；破络是通过打破络合物的配位结构，破坏络离子与其它物质的络合平衡状态，再经后续化学沉淀后去除重金属；本项目采用芬顿氧化工艺进行破络，芬顿试剂是以亚铁离子(Fe²⁺)为催化剂用过氧化氢进行化学氧化的废水处理方法，它能生成强氧化性的羟基自由基，在水溶液中与难降解有机物生成有机自由基使之结构破坏，最终氧化分解从而达到降低废水COD的目的；芬顿氧化反应方程大致如下：

Fe²⁺+H₂O₂=Fe³⁺+OH^-+HO·

Fe³⁺+H₂O₂+OH^-=Fe²⁺+H₂O+HO·

Fe³⁺+H₂O₂=Fe²⁺+H⁺ +HO₂

HO₂+H₂O₂=H₂O+O₂↑+HO·

芬顿氧化法能有效氧化有机物，同时使水中的次磷酸盐氧化为正磷酸盐，把络合态镍氧化为离子态，利于后续处理。经过芬顿氧化槽4处理后的废液输送至TMF系统5，TMF系统5作为一套完善的固液分离系统，其采用先进的TMF管式微滤膜组装技术，弥补了多年来膜过滤存在的瑕疵，提高了膜的耐久性和使用寿命，不仅利于水的过滤，而且对预防反渗透膜的堵塞起着有效的作用，大大提高膜分离效果；TMF典型的寿命是3-5年或更久，整个TMF系统5可以用20年设计；TMF组件所应用的PVDF膜和PVDF/HDPE支撑是非常坚固的，耐磨擦、耐高温、pH在0-14间不会降低其截留固体的能力。本实用新型含镍废液处理系统，使用多种工艺新型技术进行对高浓度含镍废液的处理，可大幅度降低废液中的总镍浓度，处理过的含镍废液可百分之百达到排放标准。

实施例2

见图2本实施例涉及一种含镍废液处理系统，与实施例1的区别在于：该含镍废液处理系统还包括废液集水槽6，废液集水槽6内设置有用于将含镍废液提升至所述pH调整槽1的提升泵。

废液集水槽6用于收集电镀工业所产生的含镍废液，用提升泵将废液提升至PH调整槽1。

优选的，所述序批式处理槽7和所述废液脱水机8之间设置有污泥池3，所述污泥池3的入口、出口分别与所述序批式处理槽7的出口、所述废液脱水机8的入口连通。

污泥池3对含镍污泥进行沉降，以免大量污泥流往后续处理单元。

优选的，所述芬顿氧化槽4与所述TMF系统5之间设置有废液沉淀槽11，所述废液沉淀槽11设置有第二排水口和第二排污口，所述第二排水口与所述TMF系统5的入口连通，所述第二排污口与所述污泥池3的入口连通。

从芬顿氧化槽4出来的废液含大量悬浮颗粒物，通过废液沉淀槽11静置沉降初步进行固液分离。

优选的，所述废液沉淀槽11和所述TMF系统5之间设置有废液浓缩槽12，所述废液浓缩槽12设置有第三排水口和第三排污口，所述废液浓缩槽12的入口与所述第二排水口连通，第三排水口与所述TMF系统5的入口连通，第三排污口与所述污泥池3的入口连通。

废液浓缩槽12将废液进行浓缩，浓缩后的滤液通过第三排水口进入TMF系统5，浓缩后污泥通过第三排污口回流至污泥池3。

优选的，所述废液脱水机8与所述废液调节槽10之间设置有滤液桶9，所述滤液桶9的入口、出口分别与所述第一排水口、所述废液调节槽（10）的入口连通。

含镍废液经过特制的滤液桶9进行过滤，将废液中的大颗粒悬浮物拦截，以免其对后续处理单元的泵体或管道造成损害。

优选的，该含镍废液处理系统还包括三级阳离子交换槽13，三级阳离子交换槽13的入口与所述TMF系统5的出口连通，三级阳离子交换槽13设置有排放口和回流出口，排放口用于排放处理后的滤液，回流出口与所述废液调节槽10的入口连通。

含镍废水经化学混凝沉降、浓缩、TMF系统5处理后，由于镍为一类污染，需单独达到排放要求（镍≤0.02ppm，一般沉淀法难于达到此要求），因此设置镍离子交换装置将镍百分百做到排放要求。

镍离子树脂吸附： M⁺ + R-H→R-M + H⁺(M⁺为水中镍离子，R-H为树脂)。

三级阳离子交换槽13，设置镍离子交换装置对镍离子进行最终分离，可实现百分百排放要求。

综上所述，本实用新型的含镍废液处理系统依次使用1、2、7、8、10、4、5对高浓度含镍废液进行处理，可大幅度降低废液中的总镍浓度，实现含镍废液处理系统排放口总镍浓度为0.1mg/L的排放目的。

上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其它方式实现，在不脱离本实用新型构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种含镍废液处理系统，其特征在于：包括依次设置的pH调整槽（1）、电解装置（2）、序批式处理槽（7）、废液脱水机（8）、废液调节槽（10）、芬顿氧化槽（4）和TMF系统（5）；电解装置（2）的入口、出口分别与pH调整槽（1）的出口和序批式处理槽（7）的入口连通，序批式处理槽（7）的出口与废液脱水机（8）的入口连通，废液脱水机（8）设置有第一排水口和第一排污口，第一排水口与废液调节槽（10）的入口连通，芬顿氧化槽（4）的入口、出口分别与废液调节槽（10）的出口、TMF系统（5）的入口连通。

2.根据权利要求1所述的一种含镍废液处理系统，其特征在于：该含镍废液处理系统还包括废液集水槽（6），废液集水槽（6）内设置有用于将含镍废液提升至所述pH调整槽（1）的提升泵。

3.根据权利要求1所述的一种含镍废液处理系统，其特征在于：所述序批式处理槽（7）和所述废液脱水机（8）之间设置有污泥池（3），所述污泥池（3）的入口、出口分别与所述序批式处理槽（7）的出口、所述废液脱水机（8）的入口连通。

4.根据权利要求3所述的一种含镍废液处理系统，其特征在于：所述芬顿氧化槽（4）与所述TMF系统（5）之间设置有废液沉淀槽（11），所述废液沉淀槽（11）设置有第二排水口和第二排污口，所述第二排水口与所述TMF系统（5）的入口连通，所述第二排污口与所述污泥池（3）的入口连通。

5.根据权利要求4所述的一种含镍废液处理系统，其特征在于：所述废液沉淀槽（11）与所述TMF系统（5）之间设置有废液浓缩槽（12），所述废液浓缩槽（12）设置有第三排水口和第三排污口，所述废液浓缩槽（12）的入口与所述第二排水口连通，第三排水口与所述TMF系统（5）的入口连通，第三排污口与所述污泥池（3）的入口连通。

6.根据权利要求1所述的一种含镍废液处理系统，其特征在于：所述废液脱水机（8）与所述废液调节槽（10）之间设置有滤液桶（9），所述滤液桶（9）的入口、出口分别与所述第一排水口、所述废液调节槽（10）的入口连通。

7.根据权利要求1所述的一种含镍废液处理系统，其特征在于：该含镍废液处理系统还包括三级阳离子交换槽（13），三级阳离子交换槽（13）的入口与所述TMF系统（5）的出口连通，三级阳离子交换槽（13）设置有排放口和回流出口，回流出口与所述废液调节槽（10）的入口连通。