CN104176852A - 一种线路板行业化学镍废液的处理工艺 - Google Patents

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何立发
张昭君
文伟峰
刘长松
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Abstract

本发明提供了一种线路板行业化学镀镍废液的处理工艺，其步骤为将线路板行业化学镀镍废液抽到反应槽内，依次加硫酸酸化，加入硫酸亚铁和双氧水进行Fenton氧化破络，并用氢氧化钠调节pH，加硫化钠，进行混凝反应，最后添加PAM至固体悬浮物刚好呈絮状分离。酸化和高级氧化破络后絮凝，废液全部经板框压滤，滤液收集回调pH，依次经砂滤、树脂吸附后达标排放。本发明能够有效处理线路板行业化学镀镍废液，降低了企业废液处理成本和达标难度。

Description

一种线路板行业化学镍废液的处理工艺
技术领域
本发明涉及一种线路板行业化学镍废液的处理工艺，特别适用于线路板行业化学镍废液的处理工艺。
背景技术
沉镍金是线路板行业广泛应用的一种表面处理工艺，该工艺先在线路板铜表面化学镀一层镍，然后再镍上面沉一层金。化学镀镍废液中存在大量的镍离子、亚磷酸钠、次磷酸钠、pH 缓冲剂及稳定剂等有机物。当化学镀镍溶液老化，成为化学镀镍废液时，废液中仍含有高达2000~5000mg/L的镍，80000~200000mg/L的磷。已证实重金属镍具有致癌和致敏作用，能够导致皮肤癌、肺癌和鼻腔癌等。另外还发现，各种可溶性镍化合物对于环境中的生物也有明显的毒害作用。《水中优先控制污染物黑名单》早已将重金属镍及化合物列为优先控制污染物。与此同时，镍又是一种较昂贵的金属资源。而磷则是众所周知的引起水体富营养化现象主要污染因素之一，如果废液中的磷不经处理就任意排放，势必会对环境造成严重的污染,加剧水体富营养化污染的发生。
因此，如何有效处理化学镀镍废液，使其中的环境污染物变废为宝，重新得到资源化利用，减少对环境的污染和对生态的破坏,有着非常重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺流程简单，而且有效回收含镍废液中有价物质，减少对环境的污染的线路板行业含镍废液的处理工艺。
本发明采用了下述技术方案：
（1）    酸化破络及Fenton氧化
含镍废液***有大量的柠檬酸等有机络合物，直接采用氢氧化钠或硫化钠处理难以将Ni2+形成Ni(OH)2或NiS沉淀，要是Ni2+沉淀分离，就必须破坏有机物，采用Fenton氧化对含镍浓液进行深度破络氧化处理，破坏有机物同时达到氧化浓缩液中的次亚磷酸根、亚磷酸根，并通过形成磷酸铁沉淀出去磷，该技术的主要原理：
A.          酸性条件下，废液中有机酸与H+结合，释放出络合Ni2+，有利于后续沉淀分离。
B.           添加的Fe2+和氧化形成的Fe3+与络合物结合强度大于Ni2+，可以释放出游离Ni2+，提高沉淀去除效率。
C.           外加的H2O2氧化剂与Fe2+催化剂，即所谓的Fenton药剂，两者在适当的pH下会反应产生氢氧自由基(OH·)，而氢氧自由基的高氧化能力与废液中的有机物反应，可分解氧化有机物，进而破坏废液中络合物、降低COD，为后续沉淀分离Ni2+创造条件。
D.          Fenton氧化过程也将废液中的次亚磷酸根、亚磷酸根等氧化成磷酸根，通过加入硫酸亚铁或聚铁形成磷酸铁沉淀去除。
（2）    中和
在反应槽中破络、氧化后投加液碱将废液中和至pH 9~10，形成Ni(OH)2，并投加Na2S进一步降低废液中Ni2+含量，通过加氢氧化钠控制最终废液pH 11。
（3）    混凝反应
在反应槽中投加絮凝剂PAM，并通过搅拌使混凝反应充分进行，以使沉淀物在经过板框过滤时取得良好的过滤效果。
（4）    板框压滤机过滤
考虑到含Ni废液为一类污染物需单独处理达标后才能与综合废液混合，采取板框压滤机将沉淀物过滤分离。当板框压滤机过水速率明显降低时，采用压缩空气吹干污泥后卸泥进行下一批处理。滤液收集调节pH 4~6后进树脂吸附段。
（5）    树脂吸附
树脂吸附***采用砂滤+三级串联离子交换树脂罐吸附处理预沉淀处理后的含镍废液，镍含量为2400mg/L的含镍废液经预处理后的板框压滤机滤液含镍量低于50mg/L，控制离子交换树脂罐内流速低于10m/H，保证废液流经树脂床时交换充分情况下，出水可达达到0.5mg/L排放标准。
（6）    化学品投加***
处理工艺流程中需要投加化学品主要是调节pH值的硫酸、液碱和用于破络氧化的双氧水、硫酸亚铁、混凝反应的絮凝剂PAM以及增加沉淀处理效果的Na2S等，可考虑直接从配药槽接泵至反应槽，或者添加固体使用，硫酸和氢氧化钠除外。
（7）    污泥处理***
板框压滤机过滤含镍在压滤机内经压缩空气吹干（含水65%~70%）后卸泥，泥饼委托有资质单位外运处理。
（8）再生离子交换树脂罐
当出水超过0.5mg/L时需再生离子交换树脂罐；再生用碱液、硫酸收集定量补充氢氧化钠和硫酸后循环使用；当再生硫酸溶液Ni2+浓度达到20 g/L 时，泵入废液收集调节槽；氢氧化钠再生液返回反应槽粗调pH用。
本发明解决了线路板行业化学镀镍废液的厂内处理问题，减少了含镍废液外运处理过程中的运输风险和企业超标排放的风险，降低了企业含镍废液的处理成本，给企业带来可观的经济效益，同时减少对环境的污染和对生态的破坏。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
在图中  1、废液收集调节槽  2、废液输送泵浦  3、反应槽 4、气动隔膜泵  5、板框压滤机  6、pH回调中间槽   7、树脂吸附***  8、配药槽及加药计量泵  9、再生液储罐。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述：
如图1所示，一种线路板行业化学镍废液的处理工艺，包括如下步骤：
（1）将含镍漂洗水、三级膜处理工艺浓缩液、化学镀镍老化废液以及树脂再生废液等含镍废液收集到废液收集调节槽1；
（2）将含镍废液用废液输送泵浦2抽到反应槽3内，通过配药槽及加药计量泵8添加硫酸调节pH 2.8~3.5酸化，然后加入适量硫酸亚铁固体和双氧水进行Fenton氧化破络2~3Hr；
（3）加入适量的硫酸亚铁，反应30min，消耗过量双氧水；
（4）用氢氧化钠或氢氧化钙调节废液pH至4~5，然加硫化钠1.0kg/m3，进行混凝反应20~30min，最后用氢氧化钠调节pH至11，添加PAM至固体悬浮物刚好呈絮状分离；
（5）废液经酸化、高级氧化破络和絮凝沉淀后，全部经气动隔膜泵4打入板框压滤机5进行过滤分离，滤液收集到pH回调中间槽6调整pH至4~6，然后经树脂吸附***7过滤吸附后达标排放。所述树脂吸附***7是采用砂滤+三级串联离子交换树脂罐吸附处理预沉淀处理后的含镍废液，控制离子交换树脂罐内流速低于10m/H。
所述树脂吸附***7出水超标时需再生离子交换树脂罐，再生液通过泵浦泵送至再生液储罐9，再生用碱液、硫酸收集槽定量补充氢氧化钠和硫酸后循环使用，当再生硫酸镍浓度较高时排入废液收集调节罐1；再生废碱可用于反应槽3pH调节。
实施例1
使用废液输送泵浦2从废液收集调节槽1中抽取3000L含镍废液至反应槽3中，通过配药槽及加药计量泵8添加硫酸调节pH至3~4，然后添加硫酸亚铁15KG，以2~3L/min速度缓慢添加27.5%双氧水100L进行Fenton反应破络并氧化次亚磷酸根，反应2Hr后，添加25KG硫酸亚铁固体还原过量双氧水并增加絮凝效果。添加氢氧化钠回调pH至9~10，加入3KG Na2S反应30min后继续调节pH至11。搅拌反应20min后添加0.2% PAM 250~300L至沉淀形成明显的矾花絮体。关闭反应槽3的搅拌器，开启板框压滤机5及气动隔膜泵4进行固液分离，滤液流入pH回调中间槽6后加硫酸调节pH为4.21，并经砂滤和离子交换树脂罐过滤后出水达到0.5mg/L排放标准。
所述处理***出水超标时需再生离子交换树脂罐，再生液通过泵浦泵送至再生液储罐9，再生用碱液、硫酸收集槽定量补充氢氧化钠和硫酸后循环使用，当再生硫酸镍浓度较高时排入废液收集调节罐1；再生废碱可用于反应槽3的pH调节。
本发明线路板行业化学镍废液的处理工艺能够有效处理线路板行业含镍废液，给企业带来可观的经济效益，同时减少对环境的污染和对生态的破坏。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围。凡是利用本发明及附图内容所作之设备、材料和用途的变换，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种线路板行业化学镍废液的处理工艺，其特征是包括如下步骤：
（1）将含镍废液收集到废液收集调节槽；
（2）将含镍废液用抽到反应槽内，添加硫酸调节pH 2.8~3.5酸化，然后加入适量硫酸亚铁固体和双氧水进行Fenton氧化破络2~3Hr；
（3）加入适量的硫酸亚铁，反应30min，消耗过量双氧水；
（4）用氢氧化钠或氢氧化钙调节废液pH至4~5，然加硫化钠1.0kg/m3，进行混凝反应20~30min，最后用氢氧化钠调节pH至11，添加PAM至固体悬浮物刚好呈絮状分离；
（5）废液经酸化、高级氧化破络和絮凝沉淀后，全部经气动隔膜泵打入板框压滤机进行过滤分离，滤液收集到pH回调中间槽调整pH至4~6，然后经树脂吸附***过滤吸附后达标排放。
2.根据权利要求1所述的线路板行业化学镍废液的处理工艺，其特征是所述树脂吸附***是采用砂滤+三级串联离子交换树脂罐吸附处理预沉淀处理后的含镍废液。
3.根据权利要求2所述的线路板行业化学镍废液的处理工艺，其特征是过滤时控制离子交换树脂罐内流速低于10m/H。
4.根据权利要求2所述的线路板行业化学镍废液的处理工艺，其特征是所述树脂吸附***出水超标时需再生离子交换树脂罐。
5.根据权利要求2所述的线路板行业化学镍废液的处理工艺，其特征是再生用碱液、硫酸收集槽定量补充氢氧化钠和硫酸后循环使用。
6.根据权利要求2所述的线路板行业化学镍废液的处理工艺，其特征是当再生硫酸镍浓度较高时排入废液收集调节罐；再生废碱用于反应槽pH调节。
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