一种化学镀镍废液处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及化学镀镍废液处理领域，更具体地说，它涉及一种化学镀镍废液处理系统。


背景技术：

2.化学镀镍技术是当今运用广泛的表面处理技术，在没有外来电流情况下，镍盐被次磷酸钠、硼氢化钠等还原剂还原成镍单质，在镀件表面沉积形成致密金属薄膜。亚磷酸盐等副产物的累积会导致镀液老化，形成大量的化学镀镍废液。
3.近年来，电镀厂为了节省委外处理费用，纷纷自行蒸发减量化，导致化学镀镍废液浓度大幅升高，加大了后期的处理难度。通常，经过浓缩后化学镀镍废液中镍含量在2000
‑
7000mg/l，总磷在10000
‑
40000 mg/l，cod(化学需氧量)在20000
‑
100000mg/l，此外废液中还有大量的硫酸钠，废液盐分非常高。
4.当前国内外化学镀镍废液处理方法主要有电解法、氧化法、化学沉淀法、离子交换法、吸附法等，当废液浓度提高时，离子交换和吸附等方法的使用受到极大限制。目前使用最为普遍处理方法为ca(clo)2或芬顿氧化后用石灰沉淀，可有效降低镍、总磷和cod。
5.上述处理工艺的不足之处在于：
6.(1)镍和总磷同步沉淀，无法分离，资源未得到有效回收和利用；
7.(2)污泥产量大，且含有镍，污泥属于危险废物，形成了严重的二次污染；
8.(3)由于大量药剂加入，处理出水盐分非常高，甚至高于进水盐分，后续难以进行生化处理。
9.因此，针对以上不足，本实用新型提供了一种化学镀镍废液处理系统。


技术实现要素：

10.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种化学镀镍废液处理系统，可以实现化学镀镍废液中镍、磷和硫酸钠的资源化回收，出水总镍和总磷可达到国标要求，并能大幅降低出水盐分，后续可进入生化系统深度去除cod，最后达标排放。
11.本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种化学镀镍废液处理系统，包括氧化剂混合单元、氧化破络单元、镍回收单元、磷回收单元、硫酸钠回收单元、出水收集单元；其中，所述氧化剂混合单元由氧化剂储罐、混合罐组成，所述氧化破络单元由空压机、曝气氧化罐组成，所述镍回收单元由镍沉淀罐和压滤机a组成，所述磷回收单元由磷沉淀罐和压滤机b组成，所述硫酸钠回收单元由冷却结晶器和离心固液分离器组成，出水收集单元由储罐或集水池组成；
12.其中，所述氧化剂混合单元的氧化剂储罐出液口与混合罐进液口由管路相连，所述氧化破络单元的曝气氧化罐下端进液口与混合罐的出液口由管路相连接，所述镍回收单元，曝气氧化罐上部侧边出液口与镍沉淀罐上部进液口相连，镍沉淀罐底部出液口与压滤机a通过水泵管路相连，所述磷回收单元，压滤机a通过水泵与磷沉淀罐上部进液口相连，磷
沉淀罐底部出液口通过水泵与压滤机b进液口相连，所述硫酸钠回收单元，压滤机b通过水泵与冷却结晶器上部进液口相连，冷却结晶器底部出液口与离心固液分离器进液口相连，所述出水收集单元的集水池进液口与离心固液分离器出液口相连。
13.在其中一些实施例中，所述氧化剂储罐的氧化剂选用质量分数为 25％
‑
40％的双氧水，双氧水从氧化剂储罐进入混合罐与化学镀镍废液混合均匀。
14.在其中一个实施例中，曝气氧化罐体内中部固定2块带筛孔平板， 2块平板中间填充芬顿催化填料，所述芬顿催化填料以多孔复合材料为载体，以贵金属、稀土金属氧化物和过渡金属氧化物为催化组分，芬顿催化填料配合双氧水可以氧化降解有机物，实现彻底破络合，同时可使次磷酸盐、亚磷酸盐全部转化成正磷酸盐。
15.在其中一个实施例中，镍沉淀罐顶部设有加药口，用于加入药品苛性钠，镍单独沉淀形成氢氧化镍产品回收。
16.在其中一个实施例中，磷沉淀罐顶部有加药口，用于投加硫酸氢钙固体，磷酸根单独沉淀形成磷酸钙产品回收。
17.在其中一个实施例中，冷却结晶器顶部设有加药口，用于加入硫酸调节ph。
18.在其中一些实施例中，硫酸的质量分数为25％
‑
49％，滤液ph调节至 7～8。
19.在其中一个实施例中，滤液温度降至0℃，硫酸钠以naso4·
10h2o 形式析出，回收产品。
20.在其中一个实施例中，离心固液分离器可过滤析出的硫酸钠晶体。
21.上述一种化学镀镍废液处理系统，具有以下有益效果：
22.1、避免产生大量含铁污泥。
23.利用曝气芬顿催化氧化降解有机物，与传统芬顿氧化相比，催化剂可循环使用，不必添加硫酸亚铁药剂，可避免大量含铁污泥的产生。
24.2、实现分步沉淀回收镍和磷资源。
25.曝气芬顿催化氧化对于降解复杂有机物非常有效，有机碳矿化率非常高，可使络合态镍完全转化成游离态镍，从而可实现镍的完全沉淀和资源化。同时曝气芬顿催化氧化可以将次磷酸盐、亚磷酸盐转化成正磷酸盐，易于实现磷资源的完全沉淀回收。在曝气芬顿催化氧化的基础上，通过先后投加苛性钠、硫酸氢钙固体可实现分步回收镍、磷资源，使废液中镍浓度降至0.1mg/l以下，很好解决了现有方法会产生大量无价值的含镍磷污泥的问题。
26.3、可同时实现出水的大幅减盐和钠盐的资源化。
27.化学镀镍废液中钠盐有酒石酸钠、柠檬酸钠、次磷酸钠、亚磷酸钠、硫酸钠等多种形式。现有工艺由于废液钠盐体系复杂，不易实现其资源化。本实用新型通过先后投加苛性钠、硫酸氢钙，在彻底回收镍和磷资源的同时将钠盐统一转化为硫酸钠，通过冷却结晶析出十水合硫酸钠，不仅实现了钠盐资源化，还有效解决了出水盐分高的问题，使出水后续能进入生化系统，最终达标排放。
附图说明
28.图1是本实用新型的镀镍废液处理单元组成示意图；
29.图2是本实用新型的镀镍废液处理结构组成示意图。
30.图中：1、氧化剂混合单元；2、氧化破络单元；3、镍回收单元；4、磷回收单元；5、硫酸钠回收单元；6、出水收集单元；7、氧化剂储罐； 8、混合罐；9、空压机；10、曝气氧化罐；11、镍沉淀罐；12、压滤机 a；13、磷沉淀罐；14、压滤机b；15、冷却结晶器；16、离心固液分离器；17、储罐；18、集水池。
具体实施方式
31.下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。
32.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或连接关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
33.如图1所示，一种化学镀镍废液处理系统，包括氧化剂混合单元1、氧化破络单元2、镍回收单元3、磷回收单元4、硫酸钠回收单元5、出水收集单元6；其中，所述氧化剂混合单元1由氧化剂储罐7、混合罐8 组成，所述氧化破络单元2由空压机9、曝气氧化罐10组成，所述镍回收单元3由镍沉淀罐11和压滤机a12组成，所述磷回收单元4由磷沉淀罐13和压滤机b14组成，所述硫酸钠回收单元5由冷却结晶器15和离心固液分离器16组成，出水收集单元6由储罐17或集水池18组成；
34.如图2所示，所述氧化剂混合单元1的氧化剂储罐7出液口与混合罐8进液口由管路相连，所述氧化破络单元2的曝气氧化罐10下端进液口与混合罐8的出液口由管路相连接，所述镍回收单元3，曝气氧化罐10上部侧边出液口与镍沉淀罐11上部进液口相连，镍沉淀罐11底部出液口与压滤机a12通过水泵管路相连，所述磷回收单元4，压滤机 a12通过水泵与磷沉淀罐13上部进液口相连，磷沉淀罐13底部出液口通过水泵与压滤机b14进液口相连，所述硫酸钠回收单元4，压滤机b14 通过水泵与冷却结晶器15上部进液口相连，冷却结晶器15底部出液口与离心固液分离器16进液口相连，所述出水收集单元6的储罐17或集水池18进液口与离心固液分离器16出液口相连。
35.具体操作时，化学镀镍废液通过水泵从混合罐8进入曝气氧化罐10，空压机9通过曝气氧化罐10的曝气口对其曝气，空气由下向曝气氧化罐10顶部的出气口向上出气，同时，曝气氧化罐10内部的非均相芬顿催化填料配合双氧水将废液中次磷酸盐、亚磷酸盐氧化成正磷酸盐，并对有机物起到氧化降解作用，最终达到彻底破络效果。
36.氧化废液通过水泵从曝气氧化罐10进入镍沉淀罐11，由镍沉淀罐 11顶部加药口投入氢氧化钠，搅拌时间0.5
‑
2h，通过水泵从镍沉淀罐 11进入压滤机a12，进行压滤，形成第一滤液和第一滤渣。第一滤液进入磷沉淀罐13，第一滤渣为可回收的氢氧化镍；
37.第一滤液通过水泵从压滤机a12进入磷沉淀罐13，由磷沉淀罐13 顶部加药口投入硫酸氢钙，搅拌时间1
‑
2h，通过水泵从磷沉淀罐13进入压滤机b14，进行压滤，形成第二滤液和第二滤渣，第二滤液进入冷却结晶器15，第二滤渣为可回收的磷酸钙；
38.第二滤液通过水泵从压滤机b14进入冷却结晶器15，从冷却结晶器 15顶部加药口投入质量分数为30％的硫酸，调节ph至中性，降温冷却至0℃，析出naso4·
10h2o晶体，通过水泵从冷却结晶器15进入离心固液分离器16，进行固液分离，形成第三滤液和第三滤渣。第三滤液进入集水池18，第三滤渣为可回收的硫酸钠晶体；第三滤液通过水泵从离心固液分
离器16进入集水池18。
39.需要说明的是，在具体操作时，可根据各相应工艺要求，在相应通路、水泵上设置控制阀，以达到控制不同元件以及通路的通断状态，控制阀可采用电动阀或者电动阀与手动阀共同配合的方式，均在本实用新型的思想范围内。
40.进一步说明在实际应用时，本系统中的各相应元件和设备的规格可根据现场实际需要进行相应配置。
41.综上所述，本实用新型提供的一种化学镀镍废液处理回收系统，能充分将镀镍废液元素进行回收，操作方便快捷，元素回收效率高，该系统结构组成合理有效，保障了元素回收工艺过程的流水化操作，节约了镀镍废液中镍元素的回收总成本，有利于镀镍工业中经济效益和环境保护的和谐关系，本实用新型具有广阔的市场应用前景。
42.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。