本发明主要涉及工业废水处理领域，尤其涉及一种化学镀镍废水的处理方法。
背景技术：
化学镀镍是近几年发展较快的表面处理技术，它是以镍盐和次磷酸盐等作用而生成镍、磷镀层的一种涂饰方法。化学镀镍由于具有镀层均匀、不需外电源、硬度高、耐磨性能好、镀覆不受部件尺寸形状限制等优点而被广泛应用于各个领域。随着化学镀镍应用范围和生产规模不断扩大，随之产生的化学镀镍废液对环境污染也越来越严重。
目前，工业化学镀镍是在次磷酸钠为还原剂的酸性或碱性体系中进行的，为了保证镀液的稳定性、使用寿命和镀层质量，镀液中需要加入络合剂、稳定剂、加速剂、ph值缓冲剂和镀镍光亮剂等。这些物质均为有机物，如柠檬酸、酒石酸、苹果酸、羟基乙酸、丁二酸、琥珀酸、醋酸等等。
由于镀液中存在着大量的具有还原性的次磷酸盐和亚磷酸盐及络合剂和还原剂，会引起镀液cod急剧升高。同时在镀液中，由于反应生成的硫酸盐和亚磷酸盐的积累，容易使镀液老化，可能导致化学镀镍液部分或全部报废。因此，报废的镀液和镀件漂洗水中污染物质较多，必须进行处理。
由于化学镀液及废水的组成较为复杂，包括了无机盐、络合物等等，因此化学镀镍废水的处理比较困难。尤其是在化学镀液中加入的络合剂量较多，这些物质与镍有较强的络合性，容易与镍形成稳定络合物，给镀液的处理带来困难。目前废液及废水的处理主要采用预处理(氧化)、多级化学沉淀法、重金属捕集剂的组合方式进行处理。这一处理流程极为复杂、处理废液的成本较高，而处理效果不稳定。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供化学镀镍废水的处理方法，具有更为简化的处理流程。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种化学镀镍废水的处理方法，包括以下步骤：在ph值7-9的条件下，在化学镀镍废水中加入1～9g/l的连二亚硫酸钠进行还原反应，反应10分钟以上；将化学镀镍废水的ph值调节至10以上；以及在化学镀镍废水中加入0.2～1g/l的钙盐，反应10分钟以上后，加入絮凝剂进行絮凝沉淀。
在本发明的一实施例中，上述方法还包括将化学镀镍废水的ph值调节至7～9。
在本发明的一实施例中，在进行絮凝沉淀后，还包括将化学镀镍废水进行离子交换，以确保镍的浓度小于0.1mg/l。
在本发明的一实施例中，该离子交换使用螯合类离子交换树脂。
在本发明的一实施例中，该钙盐为氯化钙或氢氧化钙。
在本发明的一实施例中，该絮凝剂是pam。
与现有技术相比，本发明利用连二亚硫酸钠单一还原剂，使化学镀镍废水中络合态镍游离出来，从而实现经过一次化学沉淀的高效去除，废水ph值无需多次调节，沉淀效果好。本发明的工艺流程简单，操作简易，处理成本低，运行维护方便，处理效果稳定可靠。
附图说明
图1是本发明一实施例的化学镀镍废水的处理方法流程图。
图2是本发明一实施例的化学镀镍废水的处理方法流程图。
图3是本发明一实施例的化学镀镍废水的处理设备示意图。
具体实施方式
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
本发明在综合考虑化学镀镍废水的水质特点后，利用化学还原一次絮凝沉淀处理的主体工艺，使废水中绝大部分镍得到去除。
图1是本发明一实施例的化学镀镍废水的处理方法流程图。参考图1所示，本实施例的方法包括以下步骤：
在步骤101，在ph值7-9的条件下，化学镀镍废水中加入1～9g/l的连二亚硫酸钠进行还原反应，反应10分钟以上。
这一反应过程，会使废水的ph值跌1～2个单位，且废水变黑、出现浑浊，这表明还原已完全。
在步骤102，将化学镀镍废水的ph值调节至10以上。
在步骤103，在化学镀镍废水中加入0.2～1g/l的钙盐，反应10分钟以上后，加入絮凝剂进行絮凝沉淀。
在上述的流程中，步骤101的还原反应可使化学镀镍废水中络合态的镍游离出来，使步骤103的化学絮凝沉淀去除绝大部分镍成为可能。相比之下，常规的将镍或者其它金属从络合态中游离出来的方法主要包括酸化、置换和氧化。另外，在还原剂的选择上，发现连二亚硫酸钠的效果最为显著，而其他的还原剂，例如亚硫酸钠和硫化钠，效果均较差，破络效果不显著。
配合步骤101和104的使用，经过步骤103后，可以保证出水的镍浓度小于0.3mg/l，甚至在大部分情况下可以使出水的镍浓度小于0.1mg/l。相比之下，经其他方法的单次化学沉淀处理，出水镍只能处理到1mg/l左右。
步骤101中，如果废水的原始ph值在7-9的区间，则直接开始还原反应。如果废水的原始ph值不在7-9的区间，则先进行ph值的调节。
在步骤103中，使用钙盐可以协同处理废水中的镍，同时可以促进混凝沉淀，钙盐可以为氯化钙或氢氧化钙。另外，有各种各样的絮凝剂可以选择，例如pam。
图2是本发明另一实施例的化学镀镍废水的处理方法流程图。参考图2所示，本实施例的方法包括以下步骤：
在步骤201，在ph值7-9的条件下，在化学镀镍废水中加入1～9g/l的连二亚硫酸钠进行还原反应，反应10分钟以上。
这一反应过程，会使废水的ph值跌1～2个单位，且废水变黑、出现浑浊，这表明还原已完全。
在步骤202，将化学镀镍废水的ph值调节至10以上。
在步骤203，在化学镀镍废水中加入0.2～1g/l的钙盐，反应10分钟以上后，加入絮凝剂进行絮凝沉淀。
在步骤204，将化学镀镍废水进行离子交换，以确保镍的浓度小于0.1mg/l。
考虑到镍达标排放的标准是浓度小于0.1mg/l，可以进一步通过步骤204来确保达标排放。当然，由于步骤201-203在大部分情况下也能使镍的浓度小于0.1mg/l，可以事先验证步骤201-203后的镍浓度，再考虑是否选择步骤204。
在本实施例中，步骤204的离子交换可以使用螯合类离子交换树脂。
图3是本发明一实施例的化学镀镍废水的处理设备示意图。参考图3所示，废水先进入收集池301，然后经输水泵302进入间歇式反应器203。在间歇式反应器203中，执行步骤201-203。加入各种试剂进行反应，反应的沉淀作为污泥从底部排出，清水继续通过提升泵304输送到可选的离子交换塔305。经过离子交换后进入清水箱306。
举一些实际应用的例子。
某公司化学镀镍废液，原水含镍浓度达4g/l，ph值在8.5。采用本发明实施例的方法进行处理，原水不调ph值，加入4g/l的连二亚硫酸钠，反应30分钟；调节ph值至11.0；加入0.5g/l的氯化钙，反应10分钟后，加入少量的pam絮凝沉淀；出水含镍浓度达3.6mg/l，去除率达到99.9％；将该出水再过螯合树脂，出水含镍浓度0.087mg/l，达到《电镀污染物排放标准gb21900-2008》的特别排放限制要求。同时废水中的总磷也有原先的2200mg/l将至300mg/l，去除率达到86％。
某公司化学镀镍废水，原水含镍浓度达53.6mg/l，ph值在6.7，采用本发明技术进行处理，调节原水ph值至9.0，加入1.5g/l的连二亚硫酸钠，反应30分钟后，调节ph值至10.9，加入0.3g/l的氯化钙，反应10分钟后，加入少量的pam絮凝沉淀，出水含镍浓度达0.06mg/l，达到《电镀污染物排放标准gb21900-2008》的特别排放限值要求。
本发明具有以下独特之处：
1、工艺流程简单，操作简易，处理成本低，运行维护方便，处理效果稳定可靠；
2、利用连二亚硫酸钠单一还原剂，使化学镀镍废水中络合态镍游离出来，从而实现经过一次化学沉淀的高效去除，废水ph值无需多次调节，沉淀效果好；
3、后续使用钙盐不仅可促进化学沉淀，而且可实现磷的部分去除；
4、深度处理使用螯合离子交换树脂，可确保最终出水的稳定达标。
虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。
技术特征：
技术总结
本发明提供了一种化学镀镍废水的处理方法，包括以下步骤：在pH值7?9的条件下，在化学镀镍废水中加入1～9g/L的连二亚硫酸钠进行还原反应，反应10分钟以上；将化学镀镍废水的pH值调节至10以上；以及在化学镀镍废水中加入0.2～1g/L的钙盐，反应10分钟以上后，加入絮凝剂进行絮凝沉淀。
技术研发人员：杨林
受保护的技术使用者：上海轻工业研究所有限公司
技术研发日：2016.07.29
技术公布日：2018.02.06
声明：
“化学镀镍废水的处理方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：上海轻工业研究所有限公司
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2024年08月19日 ~ 21日 
