CN207845349U - 一种锌镍合金废水处理达标排放系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锌镍合金废水处理达标排放系统，包括pH调节池、氧化置换池、调碱絮凝池、沉淀池和待排池，pH调节池的上部出水口与氧化置换池的下部进水口连接，氧化置换池的上部出水口与调碱絮凝池的下部进水口连接，调碱絮凝池的上部出水口与沉淀池的下部进水口连接，沉淀池上部的上清液出水口与待排池的下部进水口连接。本实用新型结构简单，通过提升泵将废水泵入pH调节池后，通过自流方式使废水流入下一级处理设备，操作方便、投资运行成本低，处理锌镍合金废水时药剂投加量少，运行稳定、处理效果好，能够保证出水稳定达标，适合范围广，可用于不同规模的工程，尤其适用于现有项目的提标改造。

Description

一种锌镍合金废水处理达标排放系统

技术领域

本实用新型属于废水处理领域，具体涉及一种锌镍合金废水处理达标排放系统。

背景技术

在锌基合金中，锌镍合金镀层是一种新型的优良防护性镀层，具有最好的耐蚀性，镍含量7-9％的锌镍合金耐蚀性是锌镀层的3倍以上，含镍量13％左右的锌镍合金镀层耐蚀性是锌镀层的5倍以上。因此，锌镍合金镀层适用于恶劣的工业大气和严酷的海洋环境。

由于锌镍合金具有高耐蚀性、低氢脆性、可焊性和可机械加工性等优良特性，已引起人们的高度重视，其应用范围也越来越广泛。锌镍合金镀层的熔点高，适用于汽车发动机零部件电镀；氢脆小，适用于高强度钢上电镀；可作为代镉镀层，多用于军品。

锌镍合金镀液主要分为两种类型：一种是弱酸性体系，该类型镀液成分简单、阴极电流效率高(一般在95％以上)，镀液稳定，容易操作。另一种是碱性锌酸盐镀液，其主要优点是：镀液分散能力好，在宽电流密度范围内镀层合金成分比例较均匀，镀层厚度也均匀，对设备和工件腐蚀小，工艺操作容易，工艺稳定，成本较低等。

市场主要使用的是碱性锌镍合金镀液，锌镍合金电镀液中含镍5-10％、锌90-95％，为保证镀液的稳定性，实现锌镍稳定的沉积速度，其镀液中锌离子与镍离子通过大量的稳定剂(络合剂)络合起来。络合剂通常有胺类有机物、柠檬酸、酒石酸等，由于络合剂的种类多，金属离子镍和锌被稳定的络合起来，不是常规的离子态存在，因此难以通过普通的化学方法予以去除(如通过Na₂S或者普通的重捕剂破络处理都无法实现达标排放)，也难以把络合剂破除彻底。现有锌镍合金废水处理系统主要采用化学氧化法，如芬顿氧化，次氯酸钠或者次氯酸钙进行氧化，或者使用重捕剂进行处理，在处理过程中存在处理效果不佳、运行不稳定等缺陷，无法保证出水稳定达标。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有锌镍合金废水处理系统存在的处理效果不佳、运行不稳定等缺陷，提供了一种去除锌镍合金废水处理系统出水中残留的重金属离子的系统，采用该系统具有处理效果好、出水稳定、操作方便、投资运行成本低等特点，能够保证出水稳定达标，适合用于不同规模的工程。

本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的：

一种锌镍合金废水处理达标排放系统，包括pH调节池1、氧化置换池2、调碱絮凝池3、沉淀池4和待排池5，所述的pH调节池1的上部出水口与氧化置换池2的下部进水口连接，所述的氧化置换池2的上部出水口与调碱絮凝池3的下部进水口连接，所述的调碱絮凝池3的上部出水口与沉淀池4的下部进水口连接，所述的沉淀池4上部的上清液出水口与待排池5的下部进水口连接，沉淀池4下部污泥输出口和污泥处理系统连接。

优选的，所述的pH调节池1设有上部进水口与废水进料管连接，在所述的废水进料管上设有提升泵，锌镍合金废水经提升泵进入系统，后续采用自流方式流入下一级处理设备。

优选的，在所述的pH调节池1内设有第一pH计和搅拌器；所述的pH调节池1与加酸箱6连接；在所述的加酸箱6与pH调节池1的连接管路上设有加酸泵，通过pH计控制加酸泵，从加酸箱6中加入硫酸调节锌镍合金废水的pH。

优选的，在所述的氧化置换池2内设有搅拌器；所述的氧化置换池2分别与亚铁盐溶药箱6和双氧水储罐7连接，在氧化置换池2和亚铁盐溶药箱6的连接管路上设有第一计量泵，在氧化置换池2和双氧水储罐7的连接管路上设有第二计量泵。

所述的亚铁盐溶药箱6设有搅拌器。

优选的，在所述的调碱絮凝池3内设有第二pH计和搅拌器；所述的调碱絮凝池3分别与第一加碱箱8和加絮凝剂箱9连接，在调碱絮凝池3和第一加碱箱8的连接管路上设有第一加碱泵，通过pH计控制加碱泵，从加碱箱8中加入氢氧化钠调节经过氧化置换处理的废水的pH；在调碱絮凝池3和加絮凝剂箱9的连接管路上设有第三计量泵。

优选的，在所述的待排池5内设有第三pH计，所述的待排池5与第二加碱箱连接，在待排池5和第二加碱箱的连接管路上设有第二加碱泵，通过pH计控制加碱泵，从加碱箱中加入氢氧化钠调节上清液的pH。

基于本实用新型系统的锌镍合金废水处理达标排放方法，包括如下步骤：

步骤(1)、在pH调节池1中调节锌镍合金废水的pH至3.5-6.0；再将废水排入氧化置换池2，先加入亚铁盐，混合均匀，再加入过氧化氢，混合均匀，进行氧化置换反应0.5-4h；将经过氧化置换反应的废水排至调碱絮凝池3，加碱回调pH至6.0-10.0，得到含有共轭沉淀物的混合液，再加入絮凝剂进行絮凝反应；其中，所述的亚铁盐以亚铁离子计和过氧化氢的质量比为1.5-3.5:1；所述的亚铁盐以亚铁离子Fe²⁺计为20-200gFe²⁺:1g重金属；

步骤(2)、将经过步骤(1)处理后的混合液排入沉淀池4，进行重力沉降进行泥水分离，得上清液；

步骤(3)、将步骤(2)所得的上清液排至待排池4，调节上清液的pH至6.0-10.0，排出即可。

优选的，步骤(1)中，所述的亚铁盐以亚铁离子Fe²⁺计为40-120g Fe²⁺:1g重金属；亚铁盐和过氧化氢的质量比为2:1。

所述的亚铁盐为含亚铁离子的单一或复合的固体药剂如硫酸亚铁或药剂溶液，较佳地为市售普通的固体七水合硫酸亚铁；亚铁盐在投加前需进行溶解或稀释，较佳地，亚铁盐配制成Fe²⁺浓度为5-40g/L的亚铁盐溶液便于通过计量泵控制投加量。

所述的过氧化氢可选择任意浓度的过氧化氢水溶液，较佳地为市售普通的质量百分比为27.5％的双氧水。

按照亚铁盐和过氧化氢的投加量，一般能够使氧化置换反应的pH维持在3.5-4.5。当加入亚铁盐和过氧化氢后，如果pH未能达到反应所需的3.5-4.5，则加入氢氧化钠或者硫酸进行调节，使反应体系达到本发明所需的pH。

优选的，所述的氧化置换反应的反应时间为2.0-3.0h。

根据处理废水的重金属离子含量投加亚铁盐，并按照一定的比例投加过氧化氢，通过过氧化氢氧化亚铁离子，在适宜pH值下，Fe³⁺直接和络合物结合生成Fe-OM(M为有机酸)，取代原有重金属与络合物的结合，重金属以离子的形式释放出来，回调至适宜pH后，重金属与氢氧化铁和氢氧化亚铁以共沉淀的形式沉降下来，从而实现镍合金废水处理系统出水中的残留重金属离子的去除，完成该反应过程所需的时间较短。

步骤(2)中，所述的泥水分离为本领域常规操作。所述的絮凝剂为含有机高分子絮凝剂的单一或复合的固体药剂或药剂溶液，较佳地为市售普通的固体阳离子聚丙烯酰胺；絮凝剂的投加量为1-10mg/L氧化置换反应出水，较佳地为2-5mg/L氧化置换反应出水；投加前絮凝剂配成浓度为0.2-2.0g/L的絮凝剂溶液，较佳地为0.5g/L。

步骤(3)中，通过加碱如氢氧化钠调节上清液pH。优选调节上清液的pH至7.0-9.0。

所述的锌镍合金废水中的重金属离子浓度存在一定差异，一般为重金属离子浓度2-30mg/L的锌镍合金废水。

所述的上清液中镍离子浓度小于0.5mg/L，锌离子小于1.0mg/L。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种去除锌镍合金废水处理系统出水中残留的重金属离子的系统，该系统结构简单，通过提升泵将废水泵入pH调节池后，通过自流方式使废水流入下一级处理设备，操作方便、投资运行成本低，处理锌镍合金废水时药剂投加量少，运行稳定、处理效果好，能够保证出水稳定达标，适合范围广，可用于不同规模的工程，尤其适用于现有项目的提标改造。

附图说明

图1为本实用新型锌镍合金废水处理达标排放系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合具体实施例，对本实用新型的技术方案作详细说明，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请权利要求所限定的范围内。

如图1所示，一种锌镍合金废水处理达标排放系统，包括pH调节池1、氧化置换池2、调碱絮凝池3、沉淀池4和待排池5，所述的pH调节池1设有上部进水口与废水进料管连接，在所述的废水进料管上设有提升泵，锌镍合金废水经提升泵进入系统；所述的pH调节池1的上部出水口与氧化置换池2的下部进水口连接，所述的氧化置换池2的上部出水口与调碱絮凝池3的下部进水口连接，所述的调碱絮凝池3的上部出水口与沉淀池4的下部进水口连接，所述的沉淀池4上部的上清液出水口与待排池5的下部进水口连接，沉淀池4下部污泥输出口和污泥处理系统连接。

在所述的pH调节池1内设有第一pH计和搅拌器；所述的pH调节池1与加酸箱6连接；在所述的加酸箱6与pH调节池1的连接管路上设有加酸泵，通过pH计控制加酸泵，从加酸箱6中加入硫酸调节锌镍合金废水的pH。

在所述的氧化置换池2内设有搅拌器；所述的氧化置换池2分别与亚铁盐溶药箱6和双氧水储罐7连接，在氧化置换池2和亚铁盐溶药箱6的连接管路上设有第一计量泵，在氧化置换池2和双氧水储罐7的连接管路上设有第二计量泵；在所述的亚铁盐溶药箱6内设有搅拌器。

在所述的调碱絮凝池3内设有第二pH计和搅拌器；所述的调碱絮凝池3分别与第一加碱箱8和加絮凝剂箱9连接，在调碱絮凝池3和第一加碱箱8的连接管路上设有第一加碱泵，通过pH计控制加碱泵，从加碱箱8中加入氢氧化钠调节经过氧化置换处理的废水的pH；在调碱絮凝池3和加絮凝剂箱9的连接管路上设有第三计量泵。

所述的待排池5设有第三pH计，所述的待排池5与第二加碱箱连接，在待排池5和第二加碱箱的连接管路上设有第二加碱泵，通过pH计控制加碱泵，从加碱箱中加入氢氧化钠调节上清液的pH。

实施例1

锌镍合金废水中Ni为3.50mg/L，Zn为6.50mg/L，pH＝7.7，采用上述锌镍合金废水处理达标排放系统处理该锌镍合金废水，步骤如下：

步骤(1)、经提升泵将锌镍合金废水泵入pH调节池1，调节锌镍合金废水的pH至4.0；再将废水排入氧化置换池2，先加入硫酸亚铁，投加量为1.20gFe²⁺/L废水，混合均匀，再加入过氧化氢，投加量为0.6gH₂O₂/L废水(即硫酸亚铁和过氧化氢的质量比为2：1)，混合均匀，进行氧化置换反应2h；将经过氧化置换反应的废水排至调碱絮凝池3，加氢氧化钠回调pH至8.5，得到含有共轭沉淀物的混合液，再加入絮凝剂PAM，投加量为5mg/LPAM，进行絮凝反应；

步骤(2)、将经过步骤(1)处理后的混合液排入沉淀池4，进行重力沉降进行泥水分离，得上清液；

步骤(3)、将步骤(2)所得的上清液排至待排池4，排出即可，出水中Ni离子浓度0.19mg/L，Zn离子低于0.1mg/L。

实施例2

锌镍合金废水中Ni为16.10mg/L，Zn为12.00mg/L，pH＝9.9，采用上述锌镍合金废水处理达标排放系统处理该锌镍合金废水，步骤如下：

步骤(1)、经提升泵将锌镍合金废水泵入pH调节池1，调节锌镍合金废水的pH至3.5；再将废水排入氧化置换池2，先加入硫酸亚铁，亚铁盐投加量为2.00gFe²⁺/L废水，混合均匀，再加入过氧化氢，投加量为1gH₂O₂/L废水(即硫酸亚铁和过氧化氢的质量比为2：1)，混合均匀，进行氧化置换反应2.5h；将经过氧化置换反应的废水排至调碱絮凝池3，加氢氧化钠回调pH至8.0，得到含有共轭沉淀物的混合液，再加入絮凝剂PAM，投加量为10mg/LPAM，进行絮凝反应；

步骤(2)、将经过步骤(1)处理后的混合液排入沉淀池4，进行重力沉降进行泥水分离，得上清液；

步骤(3)、将步骤(2)所得的上清液排至待排池4，排出即可，出水中Ni离子浓度0.37mg/L，Zn离子低于0.1mg/L。

Claims (7)

1.一种锌镍合金废水处理达标排放系统，其特征在于包括pH调节池、氧化置换池、调碱絮凝池、沉淀池和待排池，所述的pH调节池的上部出水口与氧化置换池的下部进水口连接，所述的氧化置换池的上部出水口与调碱絮凝池的下部进水口连接，所述的调碱絮凝池的上部出水口与沉淀池的下部进水口连接，所述的沉淀池上部的上清液出水口与待排池的下部进水口连接，沉淀池下部污泥输出口和污泥处理系统连接。

2.根据权利要求1所述的锌镍合金废水处理达标排放系统，其特征在于所述的pH调节池设有上部进水口与废水进料管连接，在所述的废水进料管上设有提升泵。

3.根据权利要求1所述的锌镍合金废水处理达标排放系统，其特征在于在所述的pH调节池内设有第一pH计和搅拌器；所述的pH调节池与加酸箱连接；在所述的加酸箱与pH调节池的连接管路上设有加酸泵，通过第一pH计控制加酸泵。

4.根据权利要求1所述的锌镍合金废水处理达标排放系统，其特征在于在所述的氧化置换池内设有搅拌器；所述的氧化置换池分别与亚铁盐溶药箱和双氧水储罐连接，在氧化置换池和亚铁盐溶药箱的连接管路上设有第一计量泵，在氧化置换池和双氧水储罐的连接管路上设有第二计量泵。

5.根据权利要求4所述的锌镍合金废水处理达标排放系统，其特征在于所述的亚铁盐溶药箱设有搅拌器。

6.根据权利要求1所述的锌镍合金废水处理达标排放系统，其特征在于在所述的调碱絮凝池内设有第二pH计和搅拌器；所述的调碱絮凝池分别与第一加碱箱和加絮凝剂箱连接，在调碱絮凝池和第一加碱箱的连接管路上设有第一加碱泵，通过第二pH计控制第一加碱泵；在调碱絮凝池和加絮凝剂箱的连接管路上设有第三计量泵。

7.根据权利要求1所述的锌镍合金废水处理达标排放系统，其特征在于在所述的待排池内设有第三pH计，所述的待排池与第二加碱箱连接，在待排池和第二加碱箱的连接管路上设有第二加碱泵，通过第三pH计控制第二加碱泵。