一種化學鍍鎳廢水處理裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于水處理技術領域的設備,具體涉及到一種化學鍍鎳廢水零排放裝置。
【背景技術】
[0002]化學鎳電鍍廢水產(chǎn)生于化學鍍鎳,在化學鍍時,零部件會粘上一些化學鎳電鍍液,沖洗產(chǎn)生的廢水中含有少量電鍍液,同時,前面分流不清楚也會導致后面的水中混入部分濃的電鍍液,導致廢水難以處理。化學鎳的化學穩(wěn)定性高,活化能甚低,需要很高的化學能量才能將其破壞,因此,作為一類污染物的車間排放限值大都采取硫酸亞鐵+雙氧水芬頓工藝進行破鎳。
[0003]化學鎳電鍍廢水中,主要含有三類成分,鎳離子、絡合劑、次亞磷酸根離子,其中鎳離子會與絡合劑結合生成絡合分子,而導致鎳離子無法被氫氧化鈉捕捉,無法去除。次磷酸根離子提供鎳離子被還原所需要的電子,而被氧化為亞磷。因此廢水中存在絡合鎳,也被稱為化學鎳,以及次亞磷酸根離子。
[0004]鋅鎳合金鍍層是一種耐蝕性優(yōu)良的新型防護性鍍層,在國外已得到廣泛應用,國內(nèi)已經(jīng)將電鍍鋅鎳合金應用于電纜橋架、煤礦井下液壓支柱、汽車鋼板及軍工產(chǎn)品等,大大提高了產(chǎn)品的耐蝕性,并節(jié)省了材料。但鋅鎳合金電鍍廢水也是比較難以處理的化學鍍鎳廢水。
[0005]化學鎳電鍍廢水除鎳時,首先是要破絡,在破絡時可以考慮用次氯酸鈉進行氧化,而后加入重捕劑進行螯合處理,重捕劑能夠把鎳離子進行捕捉到,與之形成沉淀,把鎳去除。如果破絡比較麻煩,可以考慮用高效除鎳劑進行螯合沉淀處理,高效除鎳劑是一種微觀高分子有機化合物,通過除鎳基團與鎳離子進行反應,混凝絮凝沉淀以后,把鎳離子去除,工藝比較簡單。效果比較好。
[0006]化學鎳電鍍廢水除磷時,不能通過氧化為正磷的工藝,化學鎳電鍍廢水中的磷是次亞磷,次亞磷無法徹底氧化為正磷,需要通過次亞磷去除劑進行沉淀處理。次亞磷去除劑通過均相共沉淀的技術能夠與次亞磷結合生成沉淀,能夠把磷處理至0.5mg/L以下,同時,利用次亞磷去除劑進行處理,還能起到除COD的作用。
[0007]化學鎳電鍍廢水的硫酸亞鐵芬頓處理傳統(tǒng)工藝如下:調(diào)節(jié)池—調(diào)酸(pH值3?4)4加藥硫酸亞鐵(實驗確定的流量)—加雙氧水(實驗確定,一般最高的0RP(氧化還原電位)不超過500mv,控制在300mv?450mv的較多)—調(diào)堿(pH值7.0?8.0)—壓濾/絮凝投加PAM—沉淀池—綜合水池,處理化學鎳廢水一般都要先小實驗確定加藥量,再測定芬頓體系的ORP從而來得出芬頓試劑的最佳藥量。
[0008]專利CN201410388938.5也公開了一種鋅鎳合金電鍍廢水的處理工藝,其特征在于:所述處理工藝的具體步驟如下:(I )UV預處理:將Zn?Ni電鍍廢水,用栗提升到UV反應器中,采用將出口反應液回流的循環(huán)方式,保證反應時間為20?40min; (2)雙氧水氧化:對經(jīng)過UV反應的廢水投加雙氧水,加入量為電鍍廢水體積的0.5?2%,并采用不銹鋼攪拌器進行攪拌,攪拌強度為60?lOOrpm,反應時間控制為10?20min; (3)pH調(diào)節(jié)及沉淀反應:往氧化完成的廢水中投加氫氧化鈉溶液,采用分級控制pH的方法,用在線pH儀進行測定和控制,先將PH控制為7.5?8.5,反應5?15min,靜止沉淀20?40min,排除底部沉淀的鋅泥;然后調(diào)節(jié)pH至9?9.5,繼續(xù)反應5?15min,再將廢水通過過濾器進行過濾,濾后的出水采用HCl進行中和;(4)污泥處置:將步驟(3)中沉淀的污泥,采用壓濾機進行脫水,脫出的水重新進行步驟(I)?(3)的系統(tǒng)處理,泥餅的含水率降至60%以下,進行裝袋,由專業(yè)固廢公司進行處置。
[0009]以上的處理方法基本是預處理+沉淀法,把絡劑等有機物進行氧化,再用各種沉淀劑對鎳進行沉淀去除,水達排放。除了加入大量的藥劑,還把鎳以廢固的形式進行處理,處理費用極高,水也沒法循環(huán)利用。
[0010]本實用新型從上面的各種化學鎳電鍍廢水處理方法的缺點出發(fā),結合膜分離與電解技術,實用新型出化學鎳電鍍廢水的近排放技術,不僅可以使水可以循環(huán)使用,而且使廢水中的鎳以金屬鎳的形式回收,大幅降低藥劑的使用量,提高了整個化學鎳電鍍廢水處理的經(jīng)濟性。
【實用新型內(nèi)容】
[0011]本實用新型針對各種化學鎳電鍍廢水處理方法的不能回收高附加值的鎳與不能做到水的零排放的缺點出發(fā),根據(jù)化學鎳電鍍廢水的含絡合劑、次磷酸等情況,設計了一種化學鍍鎳廢水零排放裝置,在該裝置中結合了化預處理、均相膜電滲析、耐污染反滲透、電解等部件。本實用新型的目的,是提供一種,可以大幅節(jié)省藥劑、可以全部分回用水、回收金屬鎳的方法與裝置。所述的化學鍍鎳廢水處理裝置依次包括預處理容器裝置、均相膜電滲析裝置、耐污染反滲透裝置、淡水回用裝置;所述的預處理容器裝置內(nèi)設有UV發(fā)射裝置;所述的均相膜電滲析裝置連接有電解裝置,所述電解裝置上連接有金屬鎳回收裝置;所述的耐污染反滲透裝置與預處理容器裝置之間連接有管道;
[0012]耐污染反滲透中耐污染功能主要是靠采用耐酸的反滲透膜片,再加上采用的進水網(wǎng)格是用厚度為0.9毫米,網(wǎng)格半徑為1.5-2毫米的寬流道聚四氟乙烯網(wǎng)格。采用了耐酸型反滲透膜片有利于在重屬污染時可酸進行清洗,四氟寬流道還容易堵塞,共同作用下,達到耐污染功能。
[0013]優(yōu)選地,所述的化學鍍鎳廢水處理裝置中的預處理容器裝置內(nèi)設置有攪拌裝置,所述的預處理容器裝置設有廢水入口與預處理出水口,所述的UV發(fā)射裝置為石英紫外燈燈管,設置在預處理容器裝置的一側。
[0014]優(yōu)選地,所述的化學鍍鎳廢水處理裝置中的預處理容器裝置的預處理出水口處設有0.45微米的濾膜。
[0015]優(yōu)選地,所述的化學鍍鎳廢水處理裝置中的均相膜電滲析裝置的電極為鈦鍍鉑電極。
[0016]優(yōu)選地,所述的化學鍍鎳廢水處理裝置中的均相膜電滲析裝置的陰電極前面設有5?15mm的保護層;
[0017]均相膜電滲析裝置中的陰電極前有一層厚度為5?15mm的保護層,是指采用尺寸為400*800毫米或600*1200毫米的超高分子量PE的板,其厚度為5-15毫米,正中間挖空340*690毫米或480*990毫米并填充厚度為2毫米,網(wǎng)格半徑為1.5-2毫米的寬流道聚四氟乙烯網(wǎng)格的板框結構,板框的側面設置一個保護液進口與出口。保護液為濃度0.5%-2%的亞硫酸氫鈉溶液。板框兩面用兩張尺寸為400*800毫米或600*1200毫米的全氟磺酸陽膜進行密封,形成了完整的保護層。
[0018]優(yōu)選地,所述的化學鍍鎳廢水處理裝置中的均相膜電滲析裝置的膜組結構中陰膜采用AME膜,陽膜采用CME膜。
[0019]一種化學鍍鎳廢水零排放裝置的具體處理流程:對含鎳為5-2000mg/L化學絡合鎳電鍍廢水,經(jīng)預處理進行破絡、除次磷后,進入均相膜電滲析,進行濃縮與淡化。電滲析濃縮液的質(zhì)量濃度至15-20 %,進入電解裝置,通過電解回收金屬鎳。電滲析淡水進入耐污染反滲透,反滲析淡產(chǎn)水回用,反滲透濃水回到預處理裝置,經(jīng)預處理后再次進入循環(huán)。
[0020]上述一種化學鍍鎳廢水零排放裝置,其中預處理裝置,是采用了化學芬頓法與UV光催化氧化協(xié)同作用?;瘜W芬頓是調(diào)PH值至2-3后再添加硫酸亞鐵與雙氧水,進行攪拌,攪拌裝置的側面安裝有一只石英紫外燈管,對廢水進行紫外輻照,同時在廢水加添加0.05mg/L的Sn02催化劑進行紫外催化氧化,后面用0.45微米的過濾進行過濾,實現(xiàn)破絡與去除有機物,使廢水達到進均相膜電滲析的進水要求。
[0021]上述一種化學鍍鎳廢水零排放裝置,其中均相膜電滲析的電極采用了鈦鍍鉑電極,陰陽電極液單獨循環(huán)。為了保護陰極上析出金屬鎳,在陰極液中添加0.5 %濃度的甲基丙炔醇。陰膜采用AME膜,其膜厚度為0.08-0.12mm,交換功能團為咪唑基團,含水率為5-15%,離子選擇性為96-99%,膜電阻為1-3 Ω/cm2。陽膜采用CME膜,交換功能團為丙烯酸基團,含水率為10-20 %,離子選擇性為96-98 %,膜電阻為1-3 Ω /cm2。為了防止在陰電極有鎳元素的析出,在陰電極前加一層厚度為5_15mm的保護層,保護層與濃淡室不竄液,其溶液單獨循環(huán),溶液由濃度為0.5-3 %的亞硫酸氫鈉組成,在運行時,在線檢測其濃度值,當濃度小于0.5%時,繼續(xù)添加亞硫酸氫鈉,保證濃度為0.5-3%。
[0022]有益效果:
[0023]1、由于化學鎳含絡合劑,采用普通方法來處理達標排放,其成本非常高,并且很困難;而本實用新型采用了ED+R0的組合膜法工藝,實現(xiàn)零排放,無廢水排放、無電鍍污泥排放,對破絡要求相對較低,并且還可以回用水和回收金屬鎳,整個處理成本大幅降低;
[0024]2、本實用新型所采用的是鎳離子專用的陰陽離子交換膜,避免了普通離子交換膜鎳離子中毒的問題;
[0025]3、采用陰極保護層、以及陰極液中添加阻析劑,來防止陰極上鎳金屬析出問題,保證了裝置的穩(wěn)定運行。