一种含镍废水处理装置及处理方法与流程

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种含镍废水处理装置及处理方法。

背景技术：

针对电镀含镍废水的处理，目前普遍采用的技术为化学沉淀法、电絮凝法、离子交换法等。

化学法主要是通过投加药剂调节废水ph值后，再通过投加絮凝剂使镍金属絮凝沉淀下来，产生的含镍污泥压滤后作为危废进行无害化处置。目前各大电镀园区集中污水处理厂普遍采用该技术来解决废水处理的问题。各生产厂家产生的含重金属废水，通过园区管道收集进入污水处理厂进行处理，处理后的水达标后排入管网。该方法存在药剂投加量大，药剂成本高的缺点。而且该方法使用设备占地面积大，产生污泥量大，处置费用高。由于过程中产生的大量含重金属污泥，只能通过危废处置，处理成本高。电絮凝法主要是通过以铝、铁等金属为阳极，在直流电的作用下，阳极被溶蚀，产生al、fe等离子，在经一系列水解、聚合及亚铁的氧化过程，发展成为各种羟基络合物使废水中的镍凝聚沉淀，达到去除的目的。但该方法存在电耗高、污泥量大、消耗极板以及极板易产生钝化现象等一系列缺点。离子交换法主要是通过树脂对金属离子的交换吸附的能力，去除废水中的镍离子。由于该方法最初用于锅炉水除硬度，较少用于电镀废水的处理。现有工艺设备存在如下几个问题：设备集成度不高、浓水产量较大、工艺流程较长。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有处理含镍废水存在的一系列问题，提供一种含镍废水处理装置及处理方法，从而提高含镍废水处理效率、降低污染物的产量，从而节约废水处理成本。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种含镍废水处理装置，包括通过管路顺次连接的沉淀槽、过滤器和反应塔，

所述沉淀槽包括顺次连通的ph调节池、斜管沉淀池和清水池，所述ph调节池用于调节含镍废水的ph值，所述斜管沉淀池用于沉淀含镍废水中的杂质和絮体，所述清水池用于储存沉淀池处理后的清水；

所述过滤器内部设有滤芯用于将所述清水过滤；

所述反应塔用于吸附处理所述过滤器过滤后的水。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以有如下进一步的具体选择或优化选择。

具体的，所述ph调节池内设有搅拌装置、加药泵和ph检测仪，加药泵的进水口与ph调节药剂箱连通，其出水口与所述ph调节池的内部连通，所述ph检测仪包括设置在所述ph调节池液面下的ph测量探针和与其电连接的控制面板。所述搅拌装置用于对所述ph调节池内的含镍废水进行搅拌，具体的，所述搅拌装置可以为购自市售的搅拌机。

具体的，所述斜管沉淀池侧壁下部设有与所述ph调节池连通的进水口，所述斜管沉淀池底部设有漏斗状污泥斗，所述污泥斗上方设有斜管沉降层，所述斜管沉淀池侧壁上位于所述斜管沉降层上方的位置设有与所述清水池连通的出水口。优选的，所述ph调节池、斜管沉淀池、清水池每个部分底部均设置有漏斗状泥斗，且外部对应高度设置有排泥阀门。优选的，所述ph调节池的水通过溢流的方式进入到沉淀区，所述沉淀区内设置一个隔断板将该区分为进水区以及斜管沉淀池。

具体的，所述沉淀槽和过滤器之间设有提升泵，所述提升泵的进水口与所述清水池连通，所述提升泵的出水口与所述过滤器的入水口连通。具体的，所述提升泵的入水口处设有止回阀和纱网。所述止回阀是指启闭件为圆形阀瓣并靠自身重量及介质压力产生动作来阻断介质倒流的一种阀门，为购自市售的产品。所述网纱用于过滤较大颗粒进入所述提升泵，可以为塑料网或金属网。

具体的，所述过滤器内部设有滤芯的过滤直径为3-5微米。

具体的，所述反应塔包括多根反应柱，所述反应柱之间通过管路和阀门相互连接。具体的，所述反应柱竖直设置，其内腔自上而下依次设有出水区、反应区和布水区，所述反应柱上对应出水区的位置设有连通其的出水口，所述反应区内填充有螯合树脂，所述布水区内设有布水器，所述反应柱上设有与所述布水器连通的进水口，用以将含镍废水均匀分布于所述反应塔中。具体的，所述螯合树脂为弱酸性阳离子交换树脂。该型树脂呈钠型湿润球状。主体结构为大孔型交叉键结聚苯乙烯，其结构上组合有亚氨基二乙酸官能基。针对电镀废水中的镍离子具有较高的吸附效率，交换吸附容量能达到40g/l。较常规树脂相区别，具有吸附容大，比表面积大，不易破碎、寿命长(5年左右的使用寿命)等优点。

此外，本发明还提供了使用上述含镍废水处理装置进行的含镍废水处理方法，包括如下步骤：

1)将所述含镍废水依次通过所述沉淀槽、过滤器和反应塔；

2)将所述反应塔中处理后的水直接用于电镀生产线漂洗池，从而实现含镍废水在线循环处理应用。

具体的，所述ph调节池用于调节含镍废水的ph值为5-7，优选为6。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、由于该发明所述设备可以直接设置于电镀生产线旁边。因此，可以实现专用设备针对性水处理，不存在不同重金属废水必须分管收集排放的问题。且固定生产线产生的废水种类属于固定状态。不存在其他重金属的污染。

2、该发明为在线循环处理装置，整体结构紧凑，实现边生产边处理的在线循环处理模式；反应柱可以采用多用一备的模式，可实现运行、脱附同时进行。

3、反应塔上吸附物可以进行酸脱附，脱附液通过多次富集浓缩后，进行后续处置，可直接回用至生产线镀半光镍生产工段。

4、传统方法，会产生大量含重金属污泥，该部分污泥处理费很高。本发明提供的含镍废水处理装置仅在预处理阶段会产生少量的沉淀，其余组成部分不会有二次污染物产生，大大降低了对环境的污染。

5、本发明提供的含镍废水处理装置的阀门全部采用电动阀，通过线路接入plc控制器，可实现编程控制、自动化程度更高。

附图说明

图1是本发明提供的含镍废水处理方法工艺流程图。

图中：1、沉淀槽；2、过滤器；3、反应塔；4、提升泵；5、电镀生产线漂洗池。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合附图及具体实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例：

如图1所示，本发明提供了一种使用含镍废水处理装置进行的含镍废水处理的方法，具体包括以下步骤：

电镀生产线产生的废水存储于电镀生产线漂洗池5中，含镍废水首先进入具有特殊结构的沉淀槽1将废水中的杂质及悬浮颗粒物截留沉淀下来，以降低后续处理单元负荷。所述沉淀槽1含ph调节池、斜管沉淀池、清水池三个部分。废水通过所述沉淀槽1的ph调节池调节ph到6左右。该区域设置有搅拌机，配套加药系统(包括加药泵和ph调节药剂箱)及ph在线检测仪。通过检测仪的检测数据以及设置于该槽内的液位计共同实现进水泵的启停控制，进入沉淀区的废水，通过设置于该区隔板底部的间隙自下而上的流入斜管沉淀池。含镍废水中的杂质及絮体在斜管的作用下，沉积到位于斜管正下方的泥斗中，通过外置阀门外排处置。通过斜管沉淀池的废水，从斜管的挡板顶部进入清水池。具体的，通过溢流的方式进入清水池。

所述提升泵为自吸耐腐蚀泵，提升泵的进水管设置于所述沉淀槽1的清水池，其管口设置有止回阀及纱网。将所述沉淀槽1末端清洗槽中的水高压泵入所述过滤器2，该过滤器2内置5微米过滤滤芯。含镍废水经过所述提升泵的高压输送，大于5微米的颗粒物都被截流在滤芯表面，可去除90％的颗粒物。

所述过滤器2与所述反应塔3之间通过管道连接(优选通过upvc连接)。所述反应塔3可以为玻璃钢材质，整体呈圆柱体状。所述反应塔3内部被分成三部分。分别是位于所述反应塔3下部的半球状布水区，中间部分的反应区，以及上部的半球状出水区。所述反应塔3的中间部分装填有螯合树脂。废水经过所述过滤器2后，通过设置于所述反应塔3底部的进水口进入所述反应塔3的布水区。布水区设置有专用不锈钢布水器，可将含镍废水均有分布于所述反应塔3的反应区。在适当的压力区间，装填于所述反应塔3中间部分的螯合树脂呈完全流化态，可与含镍废水充分接触，形成一个均相的反应状态。

所述反应塔3为多用一备，即由多根反应柱组成。各反应柱之间通过管道(优选upvc管道)及阀门(优选电动阀门)连接成可随意组合多根反应柱串联，实现一根反应柱备用的模式。各电动阀通过信号线接入主控plc程序，通过plc程序的编程来实现各个阀门的启闭，以实现多根反应柱串联运行。当串联的反应柱在正常运行时，备用的反应柱则同时反洗。即实现运行和脱附同时运行的效果。

将所述反应塔3中处理后的水直接用于电镀生产线漂洗池5实现含镍废水在线循环处理应用。

此外，所述螯合树脂吸附饱和后，需要再生使其恢复吸附活性。采用6％的硫酸溶液作为脱附剂，脱附剂存储于脱附槽内。通过酸泵将脱附剂从所述反应塔3中间部分上部的通过管道至上而下的泵入所述反应塔3。通过与所述反应塔3中的螯合树脂充分接触反应，将所述螯合树脂基团上吸附的镍脱附下来。与脱附剂中的硫酸根形成硫酸镍化合物。脱附时间根据吸附量调整。配制一次脱附剂，最多可脱附四至五个反应柱。除第一次配制6％的硫酸溶液外，后面几次脱附前均需提前投加2％的浓硫酸。通过多次重复使用后，可较大限度的累积脱附剂中的镍含量。当脱附剂中的镍含量达到20g/l以上后，可回用至生产线镀半光镍工艺段。

脱附完成后，需要用氢氧化钠对所述螯合树脂进行改性。将所述螯合树脂由氢型转为钠型。氢氧化钠溶液储存于碱槽中，通过碱泵将改性剂从所述反应塔3中间部分上部的upvc管道至上而下的泵入所述反应塔3。通过与所述反应塔3中的新型螯合树脂充分接触反应，将所述新型螯合树脂转换为钠型。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。