本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種化學(xué)鍍鎳廢水零排放處理方法。

背景技術(shù)：

化學(xué)鎳電鍍廢水產(chǎn)生于化學(xué)鍍鎳，在化學(xué)鍍時(shí)，零部件會(huì)粘上一些化學(xué)鎳電鍍液，沖洗產(chǎn)生的廢水中含有少量電鍍液，同時(shí)，前面分流不清楚也會(huì)導(dǎo)致后面的水中混入部分濃的電鍍液，導(dǎo)致廢水難以處理?；瘜W(xué)鎳的化學(xué)穩(wěn)定性高，活化能甚低，需要很高的化學(xué)能量才能將其破壞，因此，作為一類(lèi)污染物的車(chē)間排放限值大都采取硫酸亞鐵+雙氧水芬頓工藝進(jìn)行破鎳。

化學(xué)鎳電鍍廢水中，主要含有三類(lèi)成分，鎳離子、絡(luò)合劑、次亞磷酸根離子，其中鎳離子會(huì)與絡(luò)合劑結(jié)合生成絡(luò)合分子，而導(dǎo)致鎳離子無(wú)法被氫氧化鈉捕捉，無(wú)法去除。次磷酸根離子提供鎳離子被還原所需要的電子，而被氧化為亞磷。因此廢水中存在絡(luò)合鎳，也被稱(chēng)為化學(xué)鎳，以及次亞磷酸根離子。

鋅鎳合金鍍層是一種耐蝕性?xún)?yōu)良的新型防護(hù)性鍍層，在國(guó)外已得到廣泛應(yīng)用,國(guó)內(nèi)已經(jīng)將電鍍鋅鎳合金應(yīng)用于電纜橋架、煤礦井下液壓支柱、汽車(chē)鋼板及軍工產(chǎn)品等,大大提高了產(chǎn)品的耐蝕性，并節(jié)省了材料。但鋅鎳合金電鍍廢水也是比較難以處理的化學(xué)鍍鎳廢水。

化學(xué)鎳電鍍廢水除鎳時(shí)，首先是要破絡(luò)，在破絡(luò)時(shí)可以考慮用次氯酸鈉進(jìn)行氧化，而后加入重捕劑進(jìn)行螯合處理，重捕劑能夠把鎳離子進(jìn)行捕捉到，與之形成沉淀，把鎳去除。如果破絡(luò)比較麻煩，可以考慮用高效除鎳劑進(jìn)行螯合沉淀處理，高效除鎳劑是一種微觀高分子有機(jī)化合物，通過(guò)除鎳基團(tuán)與鎳離子進(jìn)行反應(yīng)，混凝絮凝沉淀以后，把鎳離子去除，工藝比較簡(jiǎn)單。效果比較好。

化學(xué)鎳電鍍廢水除磷時(shí)，不能通過(guò)氧化為正磷的工藝，化學(xué)鎳電鍍廢水中的磷是次亞磷，次亞磷無(wú)法徹底氧化為正磷，需要通過(guò)次亞磷去除劑進(jìn)行沉淀處理。次亞磷去除劑通過(guò)均相共沉淀的技術(shù)能夠與次亞磷結(jié)合生成沉淀，能夠把磷處理至0.5mg/L以下，同時(shí)，利用次亞磷去除劑進(jìn)行處理，還能起到除COD的作用。

化學(xué)鎳電鍍廢水的硫酸亞鐵芬頓處理傳統(tǒng)工藝如下：調(diào)節(jié)池→調(diào)酸(pH值3～4)→加藥硫酸亞鐵(實(shí)驗(yàn)確定的流量)→加雙氧水(實(shí)驗(yàn)確定，一般最高的ORP(氧化還原電位)不超過(guò)500mv，控制在300mv～450mv的較多)→調(diào)堿(pH值7.0～8.0)→壓濾/絮凝投加PAM→沉淀池→綜合水池，處理化學(xué)鎳廢水一般都 要先小實(shí)驗(yàn)確定加藥量，再測(cè)定芬頓體系的ORP從而來(lái)得出芬頓試劑的最佳藥量。

專(zhuān)利CN201410388938.5也公開(kāi)了一種鋅鎳合金電鍍廢水的處理工藝，其特征在于：所述處理工藝的具體步驟如下：(1)UV預(yù)處理：將Zn～Ni電鍍廢水，用泵提升到UV反應(yīng)器中，采用將出口反應(yīng)液回流的循環(huán)方式，保證反應(yīng)時(shí)間為20～40min；(2)雙氧水氧化：對(duì)經(jīng)過(guò)UV反應(yīng)的廢水投加雙氧水，加入量為電鍍廢水體積的0.5～2％，并采用不銹鋼攪拌器進(jìn)行攪拌，攪拌強(qiáng)度為60～100rpm，反應(yīng)時(shí)間控制為10～20min；(3)pH調(diào)節(jié)及沉淀反應(yīng)：往氧化完成的廢水中投加氫氧化鈉溶液，采用分級(jí)控制pH的方法，用在線(xiàn)pH儀進(jìn)行測(cè)定和控制，先將pH控制為7.5～8.5，反應(yīng)5～15min，靜止沉淀20～40min，排除底部沉淀的鋅泥；然后調(diào)節(jié)pH至9～9.5，繼續(xù)反應(yīng)5～15min，再將廢水通過(guò)過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，濾后的出水采用HCl進(jìn)行中和；(4)污泥處置：將步驟(3)中沉淀的污泥，采用壓濾機(jī)進(jìn)行脫水，脫出的水重新進(jìn)行步驟(1)～(3)的系統(tǒng)處理，泥餅的含水率降至60％以下，進(jìn)行裝袋，由專(zhuān)業(yè)固廢公司進(jìn)行處置。

以上的處理方法基本是預(yù)處理+沉淀法，把絡(luò)劑等有機(jī)物進(jìn)行氧化，再用各種沉淀劑對(duì)鎳進(jìn)行沉淀去除，水達(dá)排放。除了加入大量的藥劑，還把鎳以廢固的形式進(jìn)行處理，處理費(fèi)用極高，水也沒(méi)法循環(huán)利用。

本發(fā)明從上面的各種化學(xué)鎳電鍍廢水處理方法的缺點(diǎn)出發(fā)，結(jié)合膜分離與電解技術(shù)，發(fā)明出化學(xué)鎳電鍍廢水的近排放技術(shù)，不僅可以使水可以循環(huán)使用，而且使廢水中的鎳以金屬鎳的形式回收，大幅降低藥劑的使用量，提高了整個(gè)化學(xué)鎳電鍍廢水處理的經(jīng)濟(jì)性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)各種化學(xué)鎳電鍍廢水處理方法的不能回收高附加值的鎳與不能做到水的零排放的缺點(diǎn)出發(fā)，根據(jù)化學(xué)鎳電鍍廢水的含絡(luò)合劑、次磷酸等情況，設(shè)計(jì)了一種化學(xué)鍍鎳廢水零排放處理方法，在該處理方法中結(jié)合了化預(yù)處理、均相膜電滲析、耐污染反滲透、電解等步驟；本發(fā)明的目的，是提供一種可以大幅節(jié)省藥劑、可以全部分回用水、回收金屬鎳的方法。

該化學(xué)鍍鎳廢水處理方法，包括如下步驟：

步驟一、將化學(xué)絡(luò)合鎳電鍍廢水進(jìn)行破除絡(luò)合、除去次亞酸預(yù)處理；

步驟二、將步驟一所得溶液進(jìn)行均相膜電滲析處理，進(jìn)行濃縮與淡化；

步驟三、將步驟二所得電滲析濃縮液進(jìn)行電解回收金屬鎳；

步驟四、將步驟二所得電滲析淡水進(jìn)入耐污染反滲透裝置，反滲析淡產(chǎn)水回用，反滲透濃水回到預(yù)處理裝置，經(jīng)預(yù)處理后再次進(jìn)入循環(huán)。

耐污染反滲透中耐污染功能主要是靠采用耐酸的反滲透膜片，再加上采用的進(jìn)水網(wǎng)格是用厚度為0.9毫米，網(wǎng)格半徑為1.5-2毫米的寬流道聚四氟乙烯網(wǎng)格。采用了耐酸型反滲透膜片有利于在重屬污染時(shí)可酸進(jìn)行清洗，四氟寬流道還容易堵塞，共同作用下，達(dá)到耐污染功能。

優(yōu)選地，所述的化學(xué)鍍鎳廢水處理方法中的化學(xué)鍍鎳廢水為含鎳為5～2000mg/L化學(xué)絡(luò)合鎳電鍍廢水。

優(yōu)選地，所述的化學(xué)鍍鎳廢水處理方法步驟一中的預(yù)處理采用化學(xué)芬頓法與UV光催化氧化協(xié)同作用進(jìn)行預(yù)處理。

優(yōu)選地，所述的化學(xué)鍍鎳廢水處理方法中的化學(xué)芬頓法與UV光催化氧化協(xié)同作用包括如下步驟：將待處理化學(xué)鍍鎳廢水調(diào)pH值至2～3后再添加硫酸亞鐵與雙氧水，進(jìn)行攪拌，攪拌裝置的側(cè)面安裝有石英紫外燈管，對(duì)廢水進(jìn)行紫外輻照，同時(shí)在廢水加添加0.05mg/L的SnO₂催化劑進(jìn)行紫外催化氧化，然后用0.45微米的濾膜進(jìn)行過(guò)濾。

優(yōu)選地，所述的化學(xué)鍍鎳廢水處理方法步驟二中的均相膜電滲析的電極采用鈦鍍鉑電極，陰陽(yáng)電極液?jiǎn)为?dú)循環(huán)，。

優(yōu)選地，所述的化學(xué)鍍鎳廢水處理方法步驟5中的陰極液中添加有0.5％濃度的甲基丙炔醇。

優(yōu)選地，所述的化學(xué)鍍鎳廢水處理方法中的均相膜電滲析中的陰膜采用AME膜，其膜厚度為0.08～0.12mm，交換功能團(tuán)為咪唑基團(tuán)，含水率為5～15％，離子選擇性為96～99％，膜電阻為1～3Ω/cm²。

優(yōu)選地，所述的化學(xué)鍍鎳廢水處理方法中的均相膜電滲析中的陽(yáng)膜采用CME膜，交換功能團(tuán)為丙烯酸基團(tuán)，含水率為10～20％，離子選擇性為96～98％，膜電阻為1～3Ω/cm²。

優(yōu)選地，所述的化學(xué)鍍鎳廢水處理方法中的均相膜電滲析中的陰電極前有一層厚度為5～15mm的保護(hù)層，電極液由濃度為0.5～3％的亞硫酸氫鈉組成，在運(yùn)行時(shí)，在線(xiàn)檢測(cè)其濃度值，當(dāng)濃度小于0.5％時(shí)，繼續(xù)添加亞硫酸氫鈉維持濃度為0.5～3％；

均相膜電滲析中的陰電極前有一層厚度為5～15mm的保護(hù)層，是指采用尺寸為400*800毫米或600*1200毫米的超高分子量PE的板，其厚度為5-15毫米，正中間挖空340*690毫米或480*990毫米并填充厚度為2毫米，網(wǎng)格半徑為1.5-2毫米的寬流道聚四氟乙烯網(wǎng)格的板框結(jié)構(gòu)，板框的側(cè)面設(shè)置一個(gè)保護(hù)液進(jìn)口與出口。保護(hù)液為濃度0.5％-2％的亞硫酸氫鈉溶液。板框兩面用兩張尺寸為400*800毫米或600*1200毫米的全氟磺酸陽(yáng)膜進(jìn)行密封，形成了完整的保護(hù)層。

該化學(xué)鍍鎳廢水零排放處理方法的具體處理流程：對(duì)含鎳為5～2000mg/L化學(xué)絡(luò)合鎳電鍍廢水，經(jīng)預(yù)處理進(jìn)行破絡(luò)、除次磷后，進(jìn)入均相膜電滲析，進(jìn)行濃縮與淡化；電滲析濃縮液的質(zhì)量濃度至15～20％，進(jìn)入電解裝置，通過(guò)電解回收金屬鎳；電滲析淡水進(jìn)入耐污染反滲透，反滲析淡產(chǎn)水回用，反滲透濃水回到預(yù)處理裝置，經(jīng)預(yù)處理后再次進(jìn)入循環(huán)。

上述一種化學(xué)鍍鎳廢水零排放方法，其中預(yù)處理方法，是采用了化學(xué)芬頓法與UV光催化氧化協(xié)同作用?；瘜W(xué)芬頓是調(diào)pH值至2～3后再添加硫酸亞鐵與雙氧水，進(jìn)行攪拌，攪拌裝置的側(cè)面安裝有一只石英紫外燈管，對(duì)廢水進(jìn)行紫外輻照，同時(shí)在廢水加添加0.05mg/L的SnO₂催化劑進(jìn)行紫外催化氧化，后面用0.45微米的過(guò)濾進(jìn)行過(guò)濾，實(shí)現(xiàn)破絡(luò)與去除有機(jī)物，使廢水達(dá)到進(jìn)均相膜電滲析的進(jìn)水要求。

上述一種化學(xué)鍍鎳廢水零排放方法，其中均相膜電滲析的電極采用了鈦鍍鉑電極，陰陽(yáng)電極液?jiǎn)为?dú)循環(huán)。為了保護(hù)陰極上析出金屬鎳，在陰極液中添加0.5％濃度的甲基丙炔醇；陰膜采用AME膜，其膜厚度為0.08～0.12mm，交換功能團(tuán)為咪唑基團(tuán)，含水率為5～15％，離子選擇性為96～99％，膜電阻為1～3Ω/cm²。陽(yáng)膜采用CME膜，交換功能團(tuán)為丙烯酸基團(tuán)，含水率為10～20％，離子選擇性為96～98％，膜電阻為1～3Ω/cm²；為了防止在陰電極有鎳元素的析出，在陰電極前加一層厚度為5～15mm的保護(hù)層，保護(hù)層與濃淡室不竄液，其溶液?jiǎn)为?dú)循環(huán)，溶液由濃度為0.5～3％的亞硫酸氫鈉組成，在運(yùn)行時(shí)，在線(xiàn)檢測(cè)其濃度值，當(dāng)濃度小于0.5％時(shí)，繼續(xù)添加亞硫酸氫鈉，保證濃度為0.5～3％。

突出效果：

1、由于化學(xué)鎳含絡(luò)合劑，采用普通方法來(lái)處理達(dá)標(biāo)排放，其成本非常高，并且很困難，而本發(fā)明采用了ED+RO的組合膜法工藝，實(shí)現(xiàn)零排放，無(wú)廢水排放、無(wú)電鍍污泥排放，對(duì)破絡(luò)要求相對(duì)較低，并且還可以回用水和回收金屬鎳，整個(gè)處理成本大幅降低；

2、本發(fā)明所采用的是鎳離子專(zhuān)用的陰陽(yáng)離子交換膜，避免了普通離子交換 膜鎳離子中毒的問(wèn)題；

3、采用陰極保護(hù)層、以及陰極液中添加阻析劑，來(lái)防止陰極上鎳金屬析出問(wèn)題，保證了裝置的穩(wěn)定運(yùn)行。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1本發(fā)明工藝流程圖。

圖2本發(fā)明中的預(yù)處理過(guò)程示意圖。

圖3本發(fā)明中均相膜電滲析工藝流程圖。

圖4本發(fā)明中膜組器裝置示意圖

附圖標(biāo)號(hào)：1、UV發(fā)射裝置；2、試劑加入口；3、廢水入口；4、預(yù)處理出水口；5、極液孔；6、保護(hù)液孔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。

實(shí)施例1

如圖1至圖4所示，本發(fā)明提供了一種化學(xué)鍍鎳廢水處理裝置依次包括預(yù)處理容器裝置、均相膜電滲析裝置、耐污染反滲透裝置、淡水回用裝置；的預(yù)處理容器裝置內(nèi)設(shè)有UV發(fā)射裝置1；在均相膜電滲析裝置連接有電解裝置，電解裝置上連接有金屬鎳回收裝置；在耐污染反滲透裝置與預(yù)處理容器裝置之間連接有管道；耐污染反滲透中耐污染功能主要是靠采用耐酸的反滲透膜片，再加上采用的進(jìn)水網(wǎng)格是用厚度為0.9毫米，網(wǎng)格半徑為1.5-2毫米的寬流道聚四氟乙烯網(wǎng)格。采用了耐酸型反滲透膜片有利于在重屬污染時(shí)可酸進(jìn)行清洗，四氟寬流道還容易堵塞，共同作用下，達(dá)到耐污染功能。

在化學(xué)鍍鎳廢水處理裝置中的預(yù)處理容器裝置內(nèi)設(shè)置有攪拌裝置5，預(yù)處理容器裝置設(shè)有廢水入口3與預(yù)處理出水口4，硫酸亞鐵與雙氧水從試劑加入口2 處加入；UV發(fā)射裝置1為石英紫外燈燈管，設(shè)置在預(yù)處理容器的一側(cè)。

在化學(xué)鍍鎳廢水處理裝置中的預(yù)處理容器裝置的預(yù)處理出水口4處設(shè)有0.45微米的濾膜；化學(xué)鍍鎳廢水處理裝置中的均相膜電滲析的電極為鈦鍍鉑電極。

在化學(xué)鍍鎳廢水處理裝置中的均相膜電滲析的陰電極前面設(shè)有5～15mm的保護(hù)層；均相膜電滲析中的陰電極前有一層厚度為5～15mm的保護(hù)層，是指采用尺寸為400*800毫米或600*1200毫米的超高分子量PE的板，其厚度為5-15毫米，正中間挖空340*690毫米或480*990毫米并填充厚度為2毫米，網(wǎng)格半徑為1.5-2毫米的寬流道聚四氟乙烯網(wǎng)格的板框結(jié)構(gòu)，板框的側(cè)面設(shè)置一個(gè)保護(hù)液進(jìn)口與出口。保護(hù)液為濃度0.5％-2％的亞硫酸氫鈉溶液。板框兩面用兩張尺寸為400*800毫米或600*1200毫米的全氟磺酸陽(yáng)膜進(jìn)行密封，形成了完整的保護(hù)層；化學(xué)鍍鎳廢水處理裝置中的均相膜電滲析膜組結(jié)構(gòu)中陰膜采用AME膜，陽(yáng)膜采用CME膜。

某一化學(xué)鎳電鍍廢水，其COD含量為5000mg/L，硫酸鎳含量為1600mg/L，經(jīng)過(guò)圖2所示裝置化學(xué)芬頓+催化UV預(yù)處理后，COD降為200mg/L，化學(xué)鎳轉(zhuǎn)化為離子鎳。預(yù)處理后的料液進(jìn)入均相膜電滲析，電滲析的陰膜采用陰膜AME的含水率為6％，離子選擇性為97％，膜電阻為3Ω/cm2，陽(yáng)膜CME的含水率為15％，離子選擇性為96％，膜電阻為1.5Ω/cm2，保護(hù)液的濃度為2％，采用的電流密度為15mA/cm2，進(jìn)行循環(huán)濃縮，最終濃液中硫酸鎳的濃度為16％，進(jìn)行電解裝置，經(jīng)電解得到純度較好的金屬鎳。淡液為0.45％進(jìn)入耐污染反滲析裝置，經(jīng)反滲透處理后，淡產(chǎn)水的濃度為0.01％，可以回用，反滲透濃水返回到預(yù)處理裝置。整個(gè)運(yùn)行情況良好，無(wú)廢水排放，無(wú)電鍍污泥排放，廢水綜合處理成本在20元/噸以下。

實(shí)施例2

某一化學(xué)鎳電鍍廢水，其COD含量為6000mg/L，硫酸鎳含量為600mg/L，經(jīng)過(guò)本裝置化學(xué)芬頓+催化UV預(yù)處理后，COD降為220mg/L，化學(xué)鎳轉(zhuǎn)化為離子鎳。預(yù)處理后的料液進(jìn)入均相膜電滲析，電滲析的陰膜采用陰膜AME的含水率為8％，離子選擇性為98％，膜電阻為2.5Ω/cm2，陽(yáng)膜CME的含水率為12％，離子選擇性為97％，膜電阻為1.8Ω/cm2，保護(hù)液的濃度為2.5％，采用的電流密度為16mA/cm2，進(jìn)行循環(huán)濃縮，最終濃液中硫酸鎳的濃度為13％，進(jìn)行電解裝置，經(jīng)電解得到純度較好的金屬鎳。淡液為0.5％進(jìn)入耐污染反滲析裝置，經(jīng)反滲透處 理后，淡產(chǎn)水的濃度為0.02％，可以回用，反滲透濃水返回到預(yù)處理裝置。整個(gè)運(yùn)行情況良好，無(wú)廢水排放，無(wú)電鍍污泥排放，廢水綜合處理成本在20元/噸以下。

實(shí)施例3

某一鋅鎳合金的化學(xué)鎳電鍍廢水，其COD含量為8000mg/L，硫酸鎳含量為1200mg/L，經(jīng)過(guò)本裝置化學(xué)芬頓+催化UV預(yù)處理后，COD降為300mg/L，化學(xué)鎳轉(zhuǎn)化為離子鎳。預(yù)處理后的料液進(jìn)入均相膜電滲析，電滲析的陰膜采用陰膜AME的含水率為10％，離子選擇性為96％，膜電阻為3Ω/cm²，陽(yáng)膜CME的含水率為18％，離子選擇性為98％，膜電阻為2.6Ω/cm²，保護(hù)液的濃度為3％，采用的電流密度為20mA/cm²，進(jìn)行循環(huán)濃縮，最終濃液中硫酸鎳的濃度為15％，進(jìn)行電解裝置，經(jīng)電解得到純度較好的金屬鎳。淡液為0.4％進(jìn)入耐污染反滲析裝置，經(jīng)反滲透處理后，淡產(chǎn)水的濃度為0.01％，可以回用，反滲透濃水返回到預(yù)處理裝置。整個(gè)運(yùn)行情況良好，無(wú)廢水排放，無(wú)電鍍污泥排放，廢水綜合處理成本在20元/噸以下。

此外，需要說(shuō)明的是，凡依本發(fā)明專(zhuān)利構(gòu)思及原理所做的等效或簡(jiǎn)單變化，均包括于本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范圍內(nèi)。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類(lèi)似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。