1.本发明属于废水处理领域，尤其涉及一种处理表面处理过程产生的废水的药剂和工艺。
2.
背景技术：
3.金属、非金属材料表面经常需要进行表面处理修饰，如电镀、电泳、蚀刻、酸洗、脱磷等，这些表面处理会产生各种废液、废水，如电镀过程产生电镀废水，酸洗过程产生的酸洗废水等。
4.这些废水通常会有各种金属如铜、锌、镍、钴、钨、金、银、铂、钯、铑、锡、稀土元素，钼及重金属铅、镉、砷、铬、汞等元素，有机成份如柠檬酸，各种有机螯合剂等，成份十分复杂。国家对电镀等过程产生的各类废水排放要求十分严格，如必须处理里面的氮、磷、cod、金属、重金属成份，使之达到排放标准要求。
5.处理电镀等废水的方法很多，归纳目前国内电镀废水处理的实例以及参考文献资料，电镀废水处理的工艺可以归结为：物理方法、化学方法、物理化学方法和生物处理方法。具体如下：1 物理法物理方法是利用物理作用分离废水中呈悬浮状态的污染物质，在处理过程中不改变物质的化学性质，如电镀废水中的除油、蒸发浓缩回用水等。蒸发浓缩回收，是一种对重金属电镀废水进行蒸发使之获得浓缩，并加以回收和利用的处理方法，一般用于处理含铬、铜及镍离子废水。蒸发浓缩法处理电镀重金属废水，工艺成熟简单，不需要化学试剂，无二次污染，可回收利用水和重金属，有良好的环境和经济效益，但因能耗大，操作费用高，杂质干扰资源回收问题还待研究，使应用受到限制。目前，一般将其作为其它方法的辅助处理手段。
6.2化学法化学方法就是向废水中投加化学药剂，通过化学反应改变废水中污染物的化学性质，使其转变成无害或易于与水分离的物质从废水中除去的处理工艺。从近几十年的国内外电镀废水处理技术发展趋势来看，电镀废水有 80 %采用化学法处理，化学法处理电镀废水，是目前国内外应用最广泛的电镀废水处理技术，技术上较为成熟。化学法包括铁氧体法、氧化还原法、沉淀法等，是一种传统和应用广泛的处理电镀废水方法，具有投资少，处理成本低，操作简单等特点，适用于各类电镀金属废水处理。但化学法的最大不足之处在于生产用水不能回收利用，浪费水资源且占用较大的场地。
7.i铁氧体法铁氧体法是根据生产铁氧体的原理发展起来的处理方法该法处理重金属废水能一次脱除多种金属离子，尤其适用于混合重金属电镀废水的一次性处理，具有设备简单投资少，操作方便等特点，同时形成的污泥有较高的化学稳定性，容易进行微分离和脱水处理。此法在国内电镀业中应用较广，不适于大量废水处理，存在着处理后盐度高，而且不能处理含汞
和络合物废水的缺点。
8.ii化学氧化法该方法主要用在含氰废水的处理。常用的氧化剂有氯系氧化剂、氧气、臭氧、过氧化氢等。该工艺是在碱性条件下，用氧化剂把游离氰离子以及与金属络合的氰离子氧化成氮气和二氧化碳。该方法能够彻底消除氰化物的污染问题，但是其出水水质较差，且不能回用。在处理混合废水时，易造成二次污染，而且通用氧化剂还有供货和毒性的问题有待于解决。
9.iii化学还原法该方法主要用在含铬废水的处理，其原理是用还原剂把毒性很大的 c
r6+
还原成毒性较低的 cr
3+
，然后利用中和沉淀法除去废水中的cr
3+
。常用的还原剂有硫酸亚铁、亚硫酸盐、铁屑、二氧化硫等。使用铁屑法处理电镀含铬该方法的优点是处理后水能达到排放标准，并能回收利用氢氧化铬，设备操作比较简单，但铬污泥如存放不妥易引起二次污染。应用化学还原法处理含铬废水，碱化时一般用石灰，但废渣多；用 naoh 或na2co3，则污泥少，但药剂费用高，处理成本大，这是化学还原法的缺点。
10.iv 化学沉淀法化学沉淀法是使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物的方法。该法是一种较为成熟实用的电镀废水处理技术，且处理成本低，便于管理，处理后废水能达到排放标准。同时可以回收铬酸，复生碳酸钡。但钡盐来源、沉淀物分离以及污泥的二次污染尚须进一步解决。
11.3 物理化学法物理化学法是通过物理和化学的综合作用使废水得到净化的方法。主要有离子交换法、电解法、膜分离法、吸附法等。
12.i 离子交换法离子交换法主要是利用离子交换树脂中的交换离子同电镀废水中的某些离子进行交换而将其除去，使废水得到净化的方法。离子交换法的应用越来越多，通过吸附和离子交换再生过程，废水中重金属离子浓度可浓缩提高 30 倍，可多次吸附交换，再生循环，吸附后的水可回用于生产，操作简单，便捷，残渣稳定且无二次污染。但由于离子交换剂选择性强，制造复杂，成本高，再生剂耗量大，因此在应用上受到很大限制。
13.ii 电解法电解法是利用金属的电化学性质，使废水中的有害物质通过电解在阳、阴两极上分别发生氧化、还原反应转化成无害物质的方法。电解法在我国已经有二十多年的历史，具有去除率高、无二次污染、所沉淀的重金属可回收利用等优点。但该法缺点是不适用于处理含较低浓度的金属废水，并且电耗大，成本高。
14.iii 膜分离法膜分离法是利用高分子所具有的选择性进行物质分离的技术，包括电渗析、反渗透、膜萃取等。虽然采用膜系统处理比传统处理的运行费用要高，但是膜系统处理能使漂洗水和浓缩液得到回用，可以节省水费和原辅材料费，并且还可以减去废水传统处理费和污泥处置费，几年后即可回收废水处理设备投资。用电渗析法处理电镀工业废水，处理后废水组成不变，有利于回槽使用。反渗透法已大规模用于镀 zn、ni、cr 漂洗水和混合重金属废水处理。采用反渗透法处理电镀废水，已处理水可以回用，实现闭路循环。但该类技术首次投入
成本高，膜面易污染，需采用相应工艺的膜面清理方法；稳定性、耐药性、耐溶剂能力有限，需配合其他工艺使用。
15.iv 吸附法吸附法是利用吸附剂的独特结构去除重金属离子的一种有效方法。利用吸附法处理电镀重金属废水的吸附剂有活性炭、腐植酸、海泡石、聚糖树脂等。该法吸附装备简单，在废水治理中应用广泛，但吸附剂的再生效率低，处理水质很难达到回用要求，一般只用于电镀废水的预处理。
16.4 生物处理方法生物处理技术是通过生物有机物或其代谢产物与重金属离子的相互作用达到净化废水的目的，具有低成本，处理方法简便实用，过程控制简单，污泥量少，二次污染明显减少，高效益等优点。由于传统处理方法成本高、对大流量含低浓度重金属的废水难于处理等缺点，因此随着重金属毒性微生物的研究进展，生物处理技术日益受到人们的重视，采用生物技术处理电镀废水还需进一步研究。
17.总的来说，传统处理电镀废水的思路为优先回收大部分有价金属，对于不可回收的部分再通过絮凝沉淀等方法去除，再经破氰，降cod、去氨氮等工艺使废水达到排放标准，整个过程能耗、物耗大，且产生的污泥又会形成二次污染。所以如何便捷高效地处理电镀废水是困扰电镀企业的一大难题。
技术实现要素：
18.本发明解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种处理表面处理过程产生废水的处理药剂和工艺。
19.本发明的技术方案为：本发明公开了一种处理表面处理产生的废水的步骤药剂及利用工艺,主要由a步骤处理后,加入1%~70%的b组份及1%~10%的c组份药剂组成。其中a步骤为离子交换树脂，b为含n、p、k的活性成份，c为酸、碱性调整剂。本发明的药剂与处理后的中水混合后得到2%~80%的富营养液，可以作为植物营养成份供农业应用。
20.上述过程中其中a步骤为合适的离子交换树脂吸附分离出高浓度金属离子和重金属；b步骤为调整剂含n、p、k的活性成份，使之价值化；c步骤为体系酸、碱平衡调节剂，加入使之符合植物营养液的标准,通过这三个步骤和药剂处理实现废水价值化利用。
21.a步骤的离子交换树脂为：螯合弱酸性大孔阳离子交换树脂d402、弱酸性大孔阳离子交换树脂d152、螯合弱酸性大孔阳离子交换树脂hz-503、强碱性大孔阴离子交换树脂hz-296、螯合弱酸性大孔阳离子交换树脂hz-401中的至少一种或任意二种的混合物。
22.b步骤的调整剂为活性成份为亚磷酸钾、次磷酸钾、磷酸二氢钾、硫酸钾、乙二胺四乙酸二钾、尿素、硫脲、硝酸铵、磷酸一铵、磷酸二铵、硫酸锰中的至少一种或任意二种的混合物。
23.c步骤的酸碱调节剂为硫酸、硝酸、磷酸、氢氧化钾、氢氧化钠、三乙醇胺中的至少一种。优先的，需要调整为碱性时，使用氢氧化钾、三乙醇胺、氢氧化钠中的至少一种。调整为酸性时，使用硝酸、磷酸、硫酸中的至少一种。
24.其处理工艺为：将金属或非金属表面处理过程产生的废液或废水机械过滤后，通过a步骤的离子交换树脂吸附去除重金属和高浓度金属离子，再加入b步骤的营养活性成
份，然后用c步骤的酸碱调节剂调节好酸碱性，使之熟化后变成植物富营养剂使用。
25.本发明的工艺可以实现电镀废液、电泳、铜蚀刻液、酸洗、漂白废液的再生与利用，无废水、废渣和污泥产生，根本解决表面处理产生废水的出路问题，实现经济、环境、社会价值化。
26.与现有技术相比。本发明的优点在于：1)本发明的出发点和思路与传统废水处理不一样。由过去的片面考虑，改为整体解决方案，理顺各组份关系，充分利用其存在价值，变废为宝，使废水中的有害成份去除，而有价成份保留。
27.2)通过添加活性成份，使废水成份变为有价值体系，从而实现其功能化价值，使废水真正实现零排放。
28.3)通过分离出金属、重金属元素，实现金属、重金属元素富集，产品化，从而回用于工业领域，有机等成份留在体系中，作为农业用营养成份，最大化实现了其价值和资源化利用。
29.4)处理工艺紧凑、简便、成本低、效益好。可分别回收电镀、蚀刻等表面处理过程产生的废水中的镍、锌、铜、钴、钨、钼、贵金属、稀土等有价金属，同时可以去除铅、砷、镉、铬、汞五种毒性金属元素，无毒性污泥产生，无二次污染。
30.具体实施方式
31.除非另有定义,下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同.本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的,并不是旨在限制本发明的保护范围。
32.除非特别说明，本发明中用到的各种试剂、原料均为可以从市场上购买的商品或者可以通过公知的方法制得的产品。
33.实施例1：电镀镍磷废水处理一种本发明的用于处理电镀镍产生的废水，原水ph为5.6，含镍6.99g/l，磷79.83g/l，主要由d
402 30%（质量比）+hz-401 70%（质量比），离子交换树脂一、二级顺流，吸附镍离子，富镍树脂用10%硫酸反洗，形成浓镍溶液，调整好离子浓度后，返回电镀工序使用。向交换后稀释液添加亚磷酸钾等调配成富含n、p、k营养液，用于配制农用肥料。
34.取处理的电镀镍废液100升，将其通过d
402
+hz-401混合二级离子交换树脂，至树脂吸附饱和后，富镍树脂用10%稀硫酸淋洗液淋洗，形成高浓度镍离子溶液。它可以直接返回电镀工序，或浓缩成硫酸镍产品出售。向交换稀液60升中加入亚磷酸钾20kg、尿素25kg、及磷酸4kg、调节酸碱性为3~10，使之n+p2o5+k2o达到500g/l以上。检测重金属pb、cd、as、hg、cr均达标。使之成为农业用肥料富营养剂，无废水排放。
35.实施案例2含镍锌电镀废水处理取50升含镍锌电镀废水，用二级质量比为d152（40%）+hz-503（60%）离子交换树脂吸附其中的重金属，富重金属浓液，浓缩成固体后，另行处理。稀释交换液含有微量镍、锌金属成份，及较多磷、氨等有价成份，向获得的稀释交换液中加入30kg尿素、25kg次磷酸钾，用2kg
硝酸中和其碱性，使酸碱性达到ph=3~10，检测其中成份，如下表所示。
36.表2实施例2的废水处理结果废水镍锌铅镉汞砷铬氨氮处理前废水（mg/l）1900793060701930252710处理后废水（mg/l）5078005103532700由表2可知，经本发明药剂和工艺处理后的废水重金属浓度均达到和低于国家标准要求，同时本发明的终端富液满足农用肥料氮、磷、钾、微量元素含量的要求，可以作为农用肥料使用。金属和重金属部分可资源再利用，而其余成份实现了最大化价值综合利用。
37.实施案例3含铜废蚀刻液废水处理取线路板铜蚀刻液50升，用二级型号和质量比hz-296（50%）+hz-401（50%）离子交换树脂吸附其中的重金属，富重金属浓液，浓缩成固体后，另行处理。稀释交换液含有铜金属成份，及磷、氨等有价成份，向获得的稀释交换液中加入磷酸二铵25公斤、次磷酸钾30公斤、用硫酸3公斤中和其酸碱性，使酸碱性达到ph=3~10，检测其中成份， 合格后，分装，成品。
38.实施案例4含铬电镀液废水处理取含铬电镀液50升，用二级型号及质量比为d402（60%）+d152（40%）离子交换树脂吸附其中的重金属，富铬重金属浓液，浓缩成固体后，另行处理。稀释交换液含有磷、氨等有价成份，向获得的稀释交换液中加入硫酸铵25公斤、次磷酸钾28公斤、用2.5公斤硝酸中和其酸碱性，使酸碱性达到ph=3~10，检测其中成份，合格后，分装，得到产品。
39.实施案例5镀锌废水废水处理取镀锌废水100升，用二级d402（70%）+hz-401（30%）离子交换树脂吸附其中的重金属，富重金属浓液，浓缩成固体后，另行处理。稀释交换液含有锌金属成份，及磷、氨等有价成份，向获得的稀释交换液中加入硫酸铵30公斤、 磷酸二氢钾60公斤、用2公斤硫酸中和其酸碱性，使酸碱性达到ph=3~10，检测其中成份，合格后，分装，产品出售。
40.实施案例6镀镍-钨废水处理取镀镍-钨废水处100升，用二级d152（50%）+hz-401（50%）（质量比）离子交换树脂吸附其中的钨及重金属，富重金属浓液，浓缩成固体后，另行处理。稀释交换液含有镍金属成份，及磷、氨等有价成份，向获得的稀释交换液中加入尿素38公斤、次磷酸钾32公斤，用5公斤磷酸中和其酸碱性，使酸碱性达到ph=3~10，检测其中成份，达标，分装，产品外销。