CN111573881A - 碱性锌镍合金废水的处理方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种碱性锌镍合金废水的处理方法和装置。所述方法包括以下步骤：进行至少一次化学氧化和沉淀的组合处理，每次组合处理包括：调整碱性锌镍合金废水的pH值至2～5；向废水中投加氧化剂和催化剂，反应1～3个小时；调整废水pH值至11以上，且投加混凝剂和/或絮凝剂，让锌镍金属以沉淀方式从废水中去除；进行固液分离以得到上清液；以及其中所述至少一次化学氧化和沉淀的组合处理所使用的氧化剂至少有两种；以及将固液分离后的上清液进行离子交换吸附以吸附所述上清液中的锌镍金属离子。

Description

碱性锌镍合金废水的处理方法和装置
技术领域
本发明主要涉及废水处理领域，尤其涉及一种碱性锌镍合金废水的处理方法和装置。
背景技术
电镀行业中，由于生产工艺、管理、操作等原因，使得产生的废水中的锌、镍离子以络合态形式存在，形成锌镍合金。在锌镍合金废水中，碱性锌镍合金废水尤其难以处理，原因在于锌镍合金在碱性锌镍合金废水中形成异常共沉积，金属镍形成的络合离子更为稳定，去除难度极大。
对于此类碱性锌镍合金废水，电镀行业内普遍采取常规的芬顿等氧化技术来处理。但常规的芬顿等氧化技术通常只包含单一种类的氧化剂并且在处理废水的过程中只进行一次氧化，因此对于此类碱性锌镍合金废水的处理效果有限，存在重金属去除率低，处理出水色度显著上升等问题。
因此，采取常规氧化技术处理碱性锌镍合金废水，难以使出水满足GB21900-2008《电镀污染物排放标准》要求的排放新标准，尤其是针对需要采取特别保护措施地区企业执行的表3水污染特别排放限值标准。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种碱性锌镍合金废水的处理方法，可以提高锌镍金属的处理效果。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种碱性锌镍合金废水的处理方法，包括以下步骤：进行至少一次化学氧化和沉淀的组合处理，每次组合处理包括：调整碱性锌镍合金废水的pH值至2～5；向废水中投加氧化剂和催化剂，反应1～3个小时；调整废水pH值至11以上，且投加混凝剂和/或絮凝剂，让锌镍金属以沉淀方式从废水中去除；进行固液分离以得到上清液；以及其中所述至少一次化学氧化和沉淀的组合处理所使用的氧化剂至少有两种；以及将固液分离后的上清液进行离子交换吸附以吸附所述上清液中的锌镍金属离子。
在本发明的一实施例中，所述进行一次化学氧化和沉淀的组合处理，且该次组合处理中向废水中投加至少两种氧化剂。
在本发明的另一实施例中，所述进行至少两次化学氧化和沉淀的组合处理，每次组合处理中向废水中投加一种氧化剂，且至少一些组合处理之间投加的氧化剂种类不同。
在本发明的另一实施例中，所述进行至少两次化学氧化和沉淀的组合处理，每次组合处理中向废水中投加至少两种氧化剂。
在本发明的一实施例中，所述氧化剂的投加量为0.1～10g/L，催化剂的投加量为0.1～10g/L。
在本发明的一实施例中，所述氧化剂是选自过硫酸钠、双氧水和高锰酸钾，所述催化剂是选自铁、锰等单质和盐类。
本发明还提出一种碱性锌镍合金废水的处理装置，包括：至少一个化学氧化和沉淀的组合处理装置，每个组合处理装置包括：pH值调节池，包括第一pH值调节机构，用于调整碱性锌镍合金废水的pH值至2～5；氧化池，连接所述pH值调节池且包括第一药剂添加机构和第二药剂添加机构，分别用于向废水中投加氧化剂和催化剂，反应1～3个小时；絮凝池，连接所述氧化池且包括第二pH值调节机构和第三药剂添加机构，用于调整废水pH值至11以上，且投加混凝剂和/或絮凝剂，让锌镍金属以沉淀方式从废水中去除；以及沉淀池，连接所述絮凝池，进行固液分离以得到上清液；其中所述至少一个化学氧化和沉淀的组合处理装置包括至少两个第一药剂添加机构；以及离子交换器，连接最后一个组合处理装置的沉淀池，用于将固液分离后的上清液进行离子交换吸附以吸附所述上清液中的锌镍金属离子。
在本发明的一实施例中，上述装置还包括pH值仪表和控制器，所述控制器连接所述第一pH值调节机构、第二pH值调节机构、第一药剂添加机构、第二药剂添加机构和第三药剂添加机构，所述控制器被配置为：控制所述第一pH值调节机构调节废水的pH值至2～5；控制所述第一药剂添加机构和第二药剂添加机构向废水中分别投加氧化剂和催化剂；控制所述第二pH值调节机构调节所述废水的pH值至11以上，且控制所述第三药剂添加机构投加混凝剂和/或絮凝剂。
在本发明的一实施例中，上述装置还包括流量计，设于所述第一药剂添加机构、第二药剂添加机构和第三药剂添加机构上，用以检测所添加的药剂的流量。
在本发明的一实施例中，上述装置还包括设于所述pH值调节池、氧化池和絮凝池的至少一个中的搅拌器。
与现有技术相比，本发明利用不同氧化剂破坏不同金属的络合态的原理以及离子交换树脂组合工艺，实现了碱性锌镍合金废水的处理，因此本发明具有处理性能佳，处理出水中的锌镍离子稳定的优点。
附图说明
图1是本发明一实施例的碱性锌镍合金废水的处理装置示意图。
图2是本发明一实施例的碱性锌镍合金废水的处理方法流程图。
图3是本发明另一实施例的碱性锌镍合金废水的处理装置示意图。
图4是本发明另一实施例的碱性锌镍合金废水的处理方法流程图。
图5是本发明另一实施例的碱性锌镍合金废水的处理装置示意图。
具体实施方式
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
应当理解的是，当单元或模块被描述为“连接”、“耦接”(couple)其它单元、模块或块时，其可以指直接连接或耦接，或者与其它单元、模块或块通信，或者可以存在中间的单元、模块或块，除非上下文明确指明其它方式。本文所使用的术语“和/或”可包括一个或多个相关列出项目的任意与所有组合。
从原理上来看，废水中的锌、镍离子以络合态形式存在，尤其是镍形成的络合离子更为稳定，去除难度极大。因此，为了确保废水达标，需要通过投加氧化剂对废水进行破络处理。然而，常规的芬顿等氧化技术对于高难度的碱性锌镍合金废水的处理有限，存在重金属去除率低，处理出水色度显著上升等问题，无法达到GB21900-2008《电镀污染物排放标准》中最严格排放标准，即表3标准。
本发明的实施例描述碱性锌镍合金废水的处理方法和装置，可以提高处理效果，处理后出水重金属稳定达标。
第一实施例
碱性锌镍合金废水的处理装置
图1是本发明第一实施例的碱性锌镍合金废水的处理装置示意图。参考图1所示，本实施例的一种碱性锌镍合金废水的处理装置100包括一个化学氧化和沉淀的组合处理装置，该碱性锌镍合金废水的处理装置100进行一次化学氧化和沉淀的组合处理，且该次组合处理中向废水中投加至少两种氧化剂，氧化剂的投加量为0.1～10g/L，氧化剂是选自过硫酸钠、双氧水和高锰酸钾。该化学氧化和沉淀的组合处理装置包括pH值调节池111、第一pH值调节机构111a、氧化池112、第一药剂添加机构112a、第二药剂添加机构112b、絮凝池113、第二pH值调节机构113a、第三药剂添加机构113b和沉淀池114。
pH值调节池111用于容纳废水，调整废水的pH值至2～5。废水可以通过例如一级提升泵110通过管路110a引入到pH值调节池111中，一级提升泵110可设置于一进水池中，进水池上可设置阀门(图未示)以控制废水的引入，管路110a上可设置控制阀(图未示)，控制阀用于控制管路110a内流体的流动。pH值调节池111包括第一pH值调节机构111a，第一pH值调节机构111a用于向pH值调节池111中加入酸。第一pH值调节机构111a可以是一个或多个，相应地，控制阀也可以是一个或多个。氧化池112连接至pH调节池111，氧化池112用于容纳废水在其中发生反应1～3个小时。氧化池112包括第一药剂添加机构112a以及第二药剂添加机构112b，其中第一药剂添加机构112a至少有两个，在本实施例中该碱性锌镍合金废水的处理装置100有两个第一药剂添加机构112a。第一药剂添加机构112a与第二药剂添加机构112b分别用于向废水中投加氧化剂和催化剂，催化剂的投加量为0.1～10g/L，催化剂是选自铁、锰等单质和盐类。絮凝池113连接至氧化池112，用于调节废水pH值至11以上以及投加混凝剂和/或絮凝剂，让锌镍金属以沉淀方式从废水中去除。絮凝池113包括第二pH值调节机构113a和第三药剂添加机构113b，第二pH值调节机构用于向絮凝池113中投加碱，第三药剂添加机构113b用于向絮凝池中投加混凝剂和/或絮凝剂。第二pH值调节机构可以是一个或多个，相应地，第三药剂添加机构113b也可以是一个或多个。沉淀池114连接至絮凝池113，用于对废水和包括锌镍金属的沉淀物进行固液分离得到上清液。
本实施例的一种碱性锌镍合金废水的处理装置100还包括离子交换器119，离子交换器119连接沉淀池114。沉淀池114和离子交换器119之间可以设置例如一二次过滤装置，该二次过滤装置可包括一二次提升装置、砂滤器117和管道混合器118。二次提升装置可以包括中间水池115和二级提升泵116。中间水池115上设置有管道115a，用于为二级提升泵116输送上清液，中间水池115可设置阀门(图未示)以控制上清液的输出水量。二级提升泵116用于提升水位，将上清液通过管道116a输送至下一环节，管路116a上可设置控制阀(图未示)，控制阀用于控制管路116a内流体的流动。该二次提升装置可以连接至例如一砂滤器117，砂滤器117用于去除上清液中存在的比锌镍金属等沉淀物更为细小的悬浮杂质。砂滤器117可连接至例如一管道混合器118，管道混合器118用于将过滤后的上清液均匀混合。离子交换器119连接于化学氧化和沉淀的组合处理装置，用于将固液分离后的上清液进行离子交换吸附以吸附上清液中的锌镍金属离子。离子交换器119内的离子交换树脂可为强酸性或弱酸性阳离子树脂，由于不同离子交换树脂的工作的酸碱条件不同，在离子交换器119与化学氧化和沉淀的组合处理装置间可设置例如一第三pH值调节机构118a，第三pH值调节机构118a连接管道混合器118，第三pH值调节机构118a用于向管道混合器118中投加酸或碱。离子交换器119上可设置阀门(图未示)以控制上清液的排出。
本实施例的一种碱性锌镍合金废水的处理装置100还包括pH值仪表(图未示)、控制器(图未示)、流量计(图未示)和搅拌器120。
pH值仪表器连接pH值调节池111和絮凝池113，用于检测和显示pH值调节池111和絮凝池113中和管道混合器118排出废水的pH值。控制器连接第一pH值调节机构111a、第二pH值调节机构113a、第三pH调节机构118a、第一药剂添加机构112a、第二药剂添加机构112b和第三药剂添加机构113b，控制器可以监测和控制处理装置的运作。控制器被配置为：控制第一pH值调节机构111a调节废水的pH值至2～5；控制第一药剂添加机构112a和第二药剂添加机构112b向废水中分别投加氧化剂和催化剂；控制第二pH值调节机构113a调节废水的pH值至11以上，且控制第三药剂添加机构113b投加混凝剂和/或絮凝剂。以上各配置的控制器均可设置为一个或多个。流量计设于第一药剂添加机构112a、第二药剂添加机构112b和第三药剂添加机构113b上，用以检测所添加的药剂的流量。搅拌器120设于pH值调节池、氧化池和絮凝池的至少一个中，可以在反应过程中进行搅拌，以便使反应更为充分。
碱性锌镍合金废水的处理方法
图2是本发明第一实施例的碱性锌镍合金废水的处理方法流程图。本处理方法可以在图1所示的装置中实施，也可以在其他装置中实施，只要该装置满足方法实施的条件。参考图2所示，本实施例的方法可包括如下步骤。
在步骤201，调整碱性锌镍合金废水的pH值至2～5。
在此步骤中，废水的当前pH值需在调整过程中一直进行检测。以图1为例，可由pH值仪表器检测pH值调节池111中的废水pH值，如果当前pH值已经落在2～5内，则控制器控制第一pH值调节机构111a不再向pH值调节池111投酸，如果当前pH值高于5，则控制器控制第一pH值调节机构111a继续向pH值调节池111投酸，在调节过程中可由pH值仪表器反馈pH值给控制器，以便控制器知晓pH值是否已经调节到位。
在步骤202，向废水中投加氧化剂和催化剂，反应1～3个小时。
在此步骤中，以图1为例，控制器控制第一药剂添加机构112a第二药剂添加机构112b分别向氧化池112中加入氧化剂和催化剂，使废水与氧化剂与催化剂反应1～3个小时。
在此步骤中，所使用的氧化剂至少有两种，该氧化剂是过硫酸钠、双氧水、高锰酸钾中的至少两种的组合。过硫酸钠、双氧水、高锰酸钾都具有强氧化性，但强氧化性基团不同，作用原理和处理的污染物也各不相同。过硫酸钠经过活化后产生
Figure BDA0001972164030000071
其氧化还原电位为2.5～3.1V。H2O2产生的·OH的氧化还原电位为1.8～2.7V。
Figure BDA0001972164030000072
和·OH的性质活泼，反应性极强，选择性较小，反应速率快，矿化成都高，理论上可降解废水中绝大部分有机物。
Figure BDA0001972164030000073
夺取π电子的能力强于HO·，夺取α-H的能力弱于HO·。高锰酸钾是强氧化剂，MnO4-的氧化还原电位为0.5～1.5V，高锰酸钾对于烯烃类，胺类化合物等的反应速度快。所使用的催化剂是选自铁、锰等单质和盐类。在酸性条件下和催化剂的催化和活化作用下，氧化剂可氧化络合态的锌镍离子，使络合剂氧化分解，实现锌和镍的破络合。
在步骤203，调整废水pH值至11以上，且投加混凝剂和/或絮凝剂，让锌镍金属以沉淀方式从废水中去除。
在此步骤中，调节废水的pH值至11以上，以便锌镍金属形成沉淀。以图1为例，可由pH值仪表器检测絮凝池113中的废水pH值，如果当前pH值已经落在11以上，则控制器控制第二pH值调节机构113a不再向pH值调节池111投碱，如果当前pH值低于11，则控制器控制第二pH值调节机构113a继续向pH值调节池111投碱，在调节过程中可由pH值仪表器反馈pH值给控制器，以便控制器知晓pH值是否已经调节到位。再者，可由控制器控制第三药剂添加机构113b加入混凝剂和/或絮凝剂。
在步骤204，进行固液分离以得到上清液。
在此步骤中，将废水中的液体与沉淀进行固液分离，从而得到上清液，上清液可以输出到下一工序。
在步骤205，将固液分离后的上清液进行离子交换吸附以吸附所述上清液中的锌镍金属离子。
在此步骤中，固液分离后的上清液可能仍存在锌镍离子超标的问题，通过对上清液进行离子交换吸附降低其中的锌镍金属离子含量。以图1为例，固液分离后的上清液通过离子交换器119来进行离子交换吸附。
第一实施例示例
某电镀厂碱性锌镍合金废水，废水中镍浓度为10.5mg/L，锌浓度为116mg/L，pH值为13.18。向废水中添加酸液，调节废水pH值至4。向废水中投加氧化剂和催化剂，氧化剂中过硫酸钠的投加量为2g/L，高锰酸钾的投加量为4g/L，催化剂为硫酸亚铁，硫酸亚铁的投加量为2g/L。氧化反应时间为2小时。氧化反应结束后，调整废水pH值至11以上，向废水中投加混凝剂和絮凝剂。废水经混凝处理、与沉淀物分离后，排水上清液中镍浓度为5.88mg/L，锌浓度为5.77mg/L。再经离子交换树脂柱处理，排水中镍浓度为0.09mg/L，锌浓度为0.14mg/L，调整pH值至6-9之间，排水中的锌镍离子浓度远低于GB21900-2008《电镀污染物排放标准》中最严格排放标准，即表3标准。原水及排水水质情况见表1：
表1
Figure BDA0001972164030000091
表1结果显示，排水中总镍及总锌浓度均达到GB21900-2008最严格排放标准。
第二实施例
碱性锌镍合金废水的处理装置
图3是本发明第二实施例的碱性锌镍合金废水的处理装置示意图。在第一实施例的基础上，参考图3所示，本实施例的一种碱性锌镍合金废水的处理装置300包括至少两级化学氧化和沉淀的组合处理装置，每级化学氧化和沉淀的组合处理装置均包括pH值调节池、氧化池、絮凝池和沉淀池，该碱性锌镍合金废水的处理装置300进行至少两次化学氧化和沉淀的组合处理，包括至少两个第一药剂添加机构，每次组合处理中向废水中投加一种氧化剂，且至少一些组合处理之间投加的氧化剂种类不同，在此前提下碱性锌镍合金废水的处理装置300中除一级化学氧化和沉淀的组合处理装置中必须包括至少一个的第一pH值调节机构、第一药剂添加机构、第二药剂添加机构、第二pH值调节机构和第三药剂添加机构，其它级的化学氧化和沉淀的组合处理装置可以不包括第一pH值调节机构、第一药剂添加机构、第二药剂添加机构、第二pH值调节机构和第三药剂添加机构。在本实施例中，该碱性锌镍合金废水的处理装置300在第一实施例的基础上增加了一个二级化学氧化和沉淀的组合处理装置，该二级化学氧化和沉淀的组合处理装置包括pH值调节池311、氧化池312、絮凝池313和沉淀池314。pH值调节池中设有管道311a连接第一pH值调节机构111a。氧化池312中设有管道312a和312b分别连接第一药剂添加机构112a和第二药剂添加机构112b，氧化池312中还包括第一药剂添加机构312c，第一药剂添加机构312c用于向废水中投加氧化剂，第一药剂添加机构112a与第一药剂添加机构312c投加的氧化剂互不相同。絮凝池313中设有管道313a和313b连接第二pH值调节机构113a和第三药剂添加机构113b。
碱性锌镍合金废水的处理方法
图4是本发明第二实施例的碱性锌镍合金废水的处理方法流程图。本处理方法可以在图3所示的装置中实施，也可以在其他装置中实施，只要该装置满足方法实施的条件。参考图4所示，本实施例的方法在第一实施例的碱性锌镍合金废水的处理方法的基础上，加入了步骤301～304，步骤301～304与步骤201～204对应相同。在本实施例的方法中，步骤202与步骤302中所使用的氧化剂均为单一种类的氧化剂，步骤202与步骤302中所使用的氧化剂互不相同。
第二实施例示例
某电镀厂碱性锌镍合金废水，废水中镍浓度为35.8mg/L，锌浓度为60.4mg/L，pH值为13.4。向废水中添加酸液，调节废水pH值至4。向废水中投加氧化剂和催化剂，进行一级氧化，氧化剂为过硫酸钠，过硫酸钠的投加量为2g/L，催化剂为硫酸亚铁，硫酸亚铁的投加量为1g/L。一级氧化反应时间为2小时。一级氧化反应结束后，调整废水pH值至11以上，向废水中投加混凝剂和絮凝剂。废水经混凝处理、与沉淀物分离后排水。向废水添加酸液，调节废水pH值为2.5后进行二级氧化，二级氧化条件为：氧化剂为H2O2，H2O2投加量为4ml/L，催化剂为硫酸亚铁，硫酸亚铁的投加量为2g/L；二级氧化反应时间为1小时。二级氧化反应结束后，调整废水pH值至11以上，向废水中投加混凝剂和絮凝剂。废水经混凝处理、与沉淀物分离后排水上清液中镍浓度为1.19mg/L，锌浓度为0.02mg/L。再经离子交换树脂柱处理，排水中镍浓度为0.04mg/L，锌浓度为0.02mg/L，调整pH值至6-9之间，排水中的锌镍离子浓度远低于GB21900-2008《电镀污染物排放标准》中最严格排放标准，即表3标准。原水及排水水质情况见表2：
表2
Figure BDA0001972164030000111
第三实施例
碱性锌镍合金废水的处理装置
图5是本发明第三实施例的碱性锌镍合金废水的处理装置示意图。在第一实施例的基础上，参考图5所示，本实施例的一种碱性锌镍合金废水的处理装置500包括至少两级化学氧化和沉淀的组合处理装置，每级化学氧化和沉淀的组合处理装置均包括pH值调节池、氧化池、絮凝池和沉淀池，该碱性锌镍合金废水的处理装置500进行至少两次化学氧化和沉淀的组合处理，包括至少两个第一药剂添加机构，每次组合处理中向废水中投加至少两种氧化剂，在此前提下碱性锌镍合金废水的处理装置500中除一级化学氧化和沉淀的组合处理装置中必须包括至少一个的第一pH值调节机构、第一药剂添加机构、第二药剂添加机构、第二pH值调节机构和第三药剂添加机构，其它级的化学氧化和沉淀的组合处理装置可以不包括第一pH值调节机构、第一药剂添加机构、第二药剂添加机构、第二pH值调节机构和第三药剂添加机构。在本实施例中，该碱性锌镍合金废水的处理装置500在第一实施例的基础上增加了一个二级化学氧化和沉淀的组合处理装置，该二级化学氧化和沉淀的组合处理装置包括pH值调节池511、氧化池512、絮凝池513和沉淀池514。pH值调节池中设有管道511a连接第一pH值调节机构111a。氧化池512中设有管道512a和512b分别连接第一药剂添加机构112a和第二药剂添加机构112b。絮凝池513中设有管道513a和513b连接第二pH值调节机构113a和第三药剂添加机构113b。
碱性锌镍合金废水的处理方法
图4是本发明第三实施例的碱性锌镍合金废水的处理方法流程图。本处理方法可以在图5所示的装置中实施，也可以在其他装置中实施，只要该装置满足方法实施的条件。参考图4所示，本实施例的方法在第一实施例的碱性锌镍合金废水的处理方法的基础上，加入了步骤301～304，步骤301～304与步骤201～204对应相同。在本实施例的方法中，步骤202与步骤302中的所使用的氧化剂至少有两种，步骤202与步骤302中所使用的氧化剂可以相同也可以不同。
第三实施例示例
示例一
某电镀厂碱性锌镍合金废水，废水中镍浓度为11.3mg/L，锌浓度为153mg/L，pH值为13.38。向废水中添加酸液，调节废水pH值至3。向废水中投加氧化剂和催化剂，进行一级氧化，氧化剂中过硫酸钠的投加量为2g/L，高锰酸钾的投加量为1g/L，催化剂为硫酸亚铁，硫酸亚铁的投加量为2g/L。一级氧化反应时间为1小时。一级氧化反应结束后，调整废水pH值至11以上，向废水中投加混凝剂和絮凝剂。废水经混凝处理、与沉淀物分离后排水。向废水添加酸液，调节废水pH值为3后进行二级氧化，二级氧化条件同一级氧化，二级氧化反应结束后，调整废水pH值至11以上，向废水中投加混凝剂和絮凝剂。废水经混凝处理、与沉淀物分离后排水上清液中镍浓度为1.26mg/L，锌浓度为0.14mg/L。再经离子交换树脂柱处理，排水中镍浓度为0.05mg/L，锌浓度为0.07mg/L，调整pH值至6-9之间，排水中的锌镍离子浓度远低于GB21900-2008《电镀污染物排放标准》中最严格排放标准，即表3标准。原水及排水水质情况见表3：
表3
Figure BDA0001972164030000131
表3结果显示，排水中总镍及总锌浓度均达到GB21900-2008最严格排放标准。
示例二
某电镀厂碱性锌镍合金废水，废水中镍浓度为20.4mg/L，锌浓度为204mg/L，pH值为12.68。向废水中添加酸液，调节废水pH值至4。向废水中投加氧化剂和催化剂，进行一级氧化，氧化剂中过硫酸钠的投加量为2g/L，双氧水的投加量为5ml/L，催化剂为硫酸亚铁，硫酸亚铁的投加量为2g/L。一级氧化反应时间为2小时。一级氧化反应结束后向废水中投加混凝剂和絮凝剂。废水经混凝处理、与沉淀物分离后排水。向废水添加酸液，调节废水pH值为3后进行二级氧化，二级氧化条件为：氧化剂中过硫酸钠的投加量为2g/L，高锰酸钾的投加量为1g/L，催化剂为硫酸亚铁，硫酸亚铁的投加量为2g/L；二级氧化反应时间为1小时。二级氧化反应结束后，调整废水pH值至11以上，向废水中投加混凝剂和絮凝剂。废水经混凝处理、与沉淀物分离后排水上清液中镍浓度为2.24mg/L，锌浓度为1.41mg/L。再经离子交换树脂柱处理，排水中镍浓度为0.07mg/L，锌浓度为0.11mg/L，调整pH值至6-9之间，排水中的锌镍离子浓度远低于GB21900-2008《电镀污染物排放标准》中最严格排放标准，即表3标准。原水及排水水质情况见表4：
表4
Figure BDA0001972164030000141
表4结果显示，排水中总镍及总锌浓度均达到GB21900-2008最严格排放标准。
一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种碱性锌镍合金废水的处理方法，包括以下步骤：
进行至少一次化学氧化和沉淀的组合处理，每次组合处理包括：
调整碱性锌镍合金废水的pH值至2～5；
向废水中投加氧化剂和催化剂，反应1～3个小时；
调整废水pH值至11以上，且投加混凝剂和/或絮凝剂，让锌镍金属以沉淀方式从废水中去除；
进行固液分离以得到上清液；以及
其中所述至少一次化学氧化和沉淀的组合处理所使用的氧化剂至少有两种；以及
将固液分离后的上清液进行离子交换吸附以吸附所述上清液中的锌镍金属离子。
2.如权利要求1所述的碱性锌镍合金废水的处理方法，其特征在于，所述进行一次化学氧化和沉淀的组合处理，且该次组合处理中向废水中投加至少两种氧化剂。
3.如权利要求1所述的碱性锌镍合金废水的处理方法，其特征在于，所述进行至少两次化学氧化和沉淀的组合处理，每次组合处理中向废水中投加一种氧化剂，且至少一些组合处理之间投加的氧化剂种类不同。
4.如权利要求1所述的碱性锌镍合金废水的处理方法，其特征在于，所述进行至少两次化学氧化和沉淀的组合处理，每次组合处理中向废水中投加至少两种氧化剂。
5.如权利要求1所述的碱性锌镍合金废水的处理方法，其特征在于，还包括所述氧化剂的投加量为0.1～10g/L，催化剂的投加量为0.1～10g/L。
6.如权利要求1所述的碱性锌镍合金废水的处理方法，其特征在于，所述氧化剂是选自过硫酸钠、双氧水和高锰酸钾，所述催化剂是选自铁、锰等单质和盐类。
7.一种碱性锌镍合金废水的处理装置，包括：
至少一个化学氧化和沉淀的组合处理装置，每个组合处理装置包括：
pH值调节池，包括第一pH值调节机构，用于调整碱性锌镍合金废水的pH值至2～5；
氧化池，连接所述pH值调节池且包括第一药剂添加机构和第二药剂添加机构，分别用于向废水中投加氧化剂和催化剂，反应1～3个小时；
絮凝池，连接所述氧化池且包括第二pH值调节机构和第三药剂添加机构，用于调整废水pH值至11以上，且投加混凝剂和/或絮凝剂，让锌镍金属以沉淀方式从废水中去除；以及
沉淀池，连接所述絮凝池，进行固液分离以得到上清液；
其中所述至少一个化学氧化和沉淀的组合处理装置包括至少两个第一药剂添加机构；以及
离子交换器，连接最后一个组合处理装置的沉淀池，用于将固液分离后的上清液进行离子交换吸附以吸附所述上清液中的锌镍金属离子。
8.如权利要求7所述的碱性锌镍合金废水的处理装置，其特征在于，还包括pH值仪表和控制器，所述控制器连接所述第一pH值调节机构、第二pH值调节机构、第一药剂添加机构、第二药剂添加机构和第三药剂添加机构，所述控制器被配置为：
控制所述第一pH值调节机构调节废水的pH值至2～5；
控制所述第一药剂添加机构和第二药剂添加机构向废水中分别投加氧化剂和催化剂；
控制所述第二pH值调节机构调节所述废水的pH值至11以上，且控制所述第三药剂添加机构投加混凝剂和/或絮凝剂。
9.如权利要求7所述的碱性锌镍合金废水的处理装置，其特征在于，还包括流量计，设于所述第一药剂添加机构、第二药剂添加机构和第三药剂添加机构上，用以检测所添加的药剂的流量。
10.如权利要求7所述的碱性锌镍合金废水的处理装置，其特征在于，还包括设于所述pH值调节池、氧化池和絮凝池的至少一个中的搅拌器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113402060A (zh) * 2021-06-21 2021-09-17 泰州永兴合金材料科技有限公司 一种电镀锌镍合金废水自动化处理装备

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