专利名称：一种高效处理含镍废水的方法
技术领域：
本发明公开了一种高效处理含镍废水的方法，属于污水处理领域。
背景技术：
镍及其盐类虽然毒性较低，但作为一种具有生物学作用的元素，镍能激活或抑制一系列的酶(如精氨酸酶，羧化酶等)而发生其毒性作用。动物吃了镍盐可引起口腔炎、牙酿炎和急性胃肠炎，并对心肌和肝脏有损害。实验证明，镍对家兔的致死量为7-8毫克/千克，镍及其化合物对人皮肤、粘膜和呼吸道有刺激作用，可引起皮炎和气管炎，甚至发生肺炎。通过动物实验和人群观察已证明镍具有积存作用，在肾、脾、肝中积存最多，可诱发鼻咽癌和肺癌。同时镍对植物生长也有不利影响(镍对水稻产生毒性的临界浓度是20ppm)，此外对水生生物具有明显的毒性作用。因此国家对工业废水排放中镍含量有严格要求。
镍矿开采冶炼、轻工、机器制造、镍盐生产、金属加工的废水中常含有镍。特别是轻工业中镀镍的耗镍量不仅约占全国总耗镍量的12-15%，而且镀镍过程中镍的利用率也较低(电镀镍的洁净生产三级标准的综合利用率为88% )，因此镀镍废水成为最大的镍污染隐患。镀镍工艺中由于化学镀镍在镀层性能以及对复杂形状镀件施镀难易等方面有电镀镍无法比拟的优越性，同时化学镀镍由于大部分使用食品级的添加剂，不使用诸如氰化物等有毒物质，比电镀镍环保，因此化学镀镍在很多领域有取代电镀的可能。但与电镀比较，化学镀镍溶液稳定性较差，通常使用6-8个周期即老化，老化的镀液仍含有10g/L左右的Ni+。由于化学镀镍老液中含有大量的NH扩以及柠檬酸、乳酸等络合物又增加了处理难度，处理不当不仅浪费资源而且会造成镍污染。目前，含镍废水的处理主要有以下方法
①中和沉淀法
加碱调节PH，使Ni+以氢氧化镍沉淀的形式予以除去。此法操作简单，是目前最常用的方法之一。但此法需要很高的PH才能使处理后的废水达标。使用NaOH时沉淀较少，但成本高。使用石灰虽然成本低，但处理产生的废渣较多，镍回收困难，而且存在二次污染的隐患。中和过程中还容易形成氢氧化镍胶体沉淀，造成过滤困难，由于形成沉淀的颗粒较小，不易沉淀，还需加入絮凝剂辅助沉淀。处理后的废水呈碱性，还需要用酸中和才能排放。此外当含镍废水中含有大量NH4+和络合能力较强的有机物时，很难使处理后的废水达到废水排放要求。②硫化物沉淀
硫化物沉淀形成的硫化镍沉淀颗粒小，容易形成胶体。同时硫化剂本身在水中有残留(工业废水中S2+含量国家也有严格要求)，遇酸生成硫化氢气体造成环境污染，而且采用硫化法很难将Ni+含量降低到lmg/L以下。③铁氧体法
铁氧化体处理废水主要是利用沉淀物的吸附性能，所以当废水中Ni+浓度过高或废水含有nh4+、柠檬酸等络合物时就无法使处理后的废水达标，而且废渣遇酸又会溶出，存在二次污染的隐患。同时由于形成大量沉淀，造成镍回收困难。④溶剂萃取法
通过萃取需要较多的萃取级数，同时很难将废水中Ni+浓度处理到lmg/L以下，而且溶剂在萃取和再生过程中萃取剂损失较多，造成处理成本高。⑤吸附法
吸附剂常用活性炭、腐殖酸、海泡石、树脂等。吸附法常用于处理Ni+浓度较低的废水。此法存在饱和吸附量小、不易回收镍、处理不当容易造成二次污染、设备投资大等缺陷。⑥膜分离技术
包括反渗透、膜萃取、超滤等，由于膜分离需要在待处理的废水达到一定的指标的条件下才能正常运行，废水中的固体悬浮物、有机物、胶体物质等对膜的寿命都有不利影响，原 水在进反渗透膜器之前要采用一定的预处理措施，同时膜处理过程需要很高的压力，一次设备投资多，维护、运行费用高。此外浓缩液还需经过再次无害化处理。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种高效处理含镍废水的方法，该方法是利用中和沉淀法在碱性条件下使重金属镍离子形成氢氧化镍的沉淀物从而得以去除。该方法包括以下步骤将废水注入调节池，均质水质水量；用耐腐蚀提升泵提升至pH调节槽；调节后的废水流入絮凝反应槽，向槽中投加PAC、PAM，搅拌后形成混合液；将混合液送入斜管沉淀器，在重力作用下实现固液分离，排出上清液；最后向上清液中投加硫酸中和废水至排放标准。本发明采用的技术方案为该方法是利用中和沉淀法在碱性条件下使重金属镍离子形成氢氧化镍的沉淀物从而得以去除。其具体处理步骤为
(1)将废水注入调节池，均质水质水量；
(2)用耐腐蚀提升泵提升至pH调节槽，调节ρΗΙΟ-12；
(3)调节后的废水流入絮凝反应槽，向槽中投加PAC、PAM，搅拌30-65min；
(4)将混合液送入斜管沉淀器，在重力作用下实现固液分离。当上述步骤结束后向pH调节槽中投加硫酸中和废水，调节pH至6-9，达到排放标准。本发明的优势特征为该方法操作简单，成本比较低，实现了资源的循环利用，具有良好的环境效益和经济效益。
具体实例实例1:将废水注入调节池，均质水质水量；用耐腐蚀提升泵提升至pH调节槽，调节pHIO ;调节后的废水流入絮凝反应槽，向槽中投加PAC、PAM各O. 5Kg，搅拌30min后形成混合液；将混合液送入斜管沉淀器，在重力作用下实现固液分离，排出上清液；最后向上清液中投加硫酸中和废水，调节pH至6，达到排放标准。实例2 :将废水注入调节池，均质水质水量；用耐腐蚀提升泵提升至pH调节槽，调节pHll ;调节后的废水流入絮凝反应槽，向槽中投加PAC、PAM各O. 6Kg，搅拌45min后形成混合液；将混合液送入斜管沉淀器，在重力作用下实现固液分离，排出上清液；最后向上清液中投加硫酸中和废水，调节pH至7，达到排放标准。实例3 :将废水注入调节池，均质水质水量；用耐腐蚀提升泵提升至pH调节槽，调节pH12 ;调节后的废水流入絮凝反应槽，向槽中投加PAC、PAM各O. 7Kg，搅拌60min后形成混合液；将混合液送入斜管沉淀器，在重力作用下实现固液分离，排出上清液；最后向上清液中投加硫酸中和废水，调节pH至8，达 到排放标准。
权利要求
1.一种高效处理含镍废水的方法，其特征在于该方法是利用中和沉淀法在碱性条件下使重金属镍离子形成氢氧化镍的沉淀物从而得以去除。
2.根据权利要求1所述的一种高效处理含镍废水的方法，其特征在于所述方法的具体处理步骤为(1)将废水注入调节池，均质水质水量；(2)用耐腐蚀提升泵提升至pH调节槽，调节ρΗΙΟ-12；(3)调节后的废水流入絮凝反应槽，向槽中投加PAC、PAM，搅拌30-65min；(4)将混合液送入斜管沉淀器，在重力作用下实现固液分离。
3.根据权利要求2所述的一种高效处理含镍废水的方法，其特征在于步骤(4)结束后向PH调节槽中投加硫酸中和废水，调节pH至6-9，达到排放标准。
全文摘要
本发明公开了一种高效处理含镍废水的方法。该方法是利用中和沉淀法在碱性条件下使重金属镍离子形成氢氧化镍的沉淀物从而得以去除。该方法包括以下步骤将废水注入调节池，均质水质水量；用耐腐蚀提升泵提升至pH调节槽；调节后的废水流入絮凝反应槽，向槽中投加PAC、PAM，搅拌后形成混合液；将混合液送入斜管沉淀器，在重力作用下实现固液分离，排出上清液；最后向上清液中投加硫酸中和废水至排放标准。该方法操作简单，成本比较低，实现了资源的循环利用，具有良好的环境效益和经济效益。
文档编号C02F9/04GK103011451SQ201210520919
公开日2013年4月3日 申请日期2012年11月27日 优先权日2012年11月27日
发明者涂保华 申请人:常州大学