一种化学镀镍废液的资源化处理方法技术

本发明专利技术涉及废水资源化处理技术领域，更具体地说，它涉及一种化学镀镍废液的资源化处理方法，所述方法包括步骤有：氧化破络、镍磷同步沉淀、镍二次沉淀、钠盐资源化。本发明专利技术在反应过程中不产生污泥，可防止环境的二次污染，且工艺流程短，药剂使用少，大大的降低了处理成本，实现化学镀镍废液中镍、磷、钠、硫酸根或氯的资源化回收，是一种低成本且清洁的资源化处理方法。

【技术实现步骤摘要】
一种化学镀镍废液的资源化处理方法
本专利技术涉及废水的资源化处理
，更具体地说，它涉及一种化学镀镍废液的资源化处理方法。
技术介绍
化学镀镍由于其镀层在均匀性、耐蚀性、耐磨性等方面表现出的优越性，现已成为主流的表面处理技术，广泛运用于电子制品、航天航空和机械制造等领域。化学镀镍过程中随着氧化还原反应不断进行，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。化学镀镍废液中主要成分是Na+、H2PO2-、HPO32-、PO43-、SO42-(或Cl-)、游离态Ni2+、络合态镍和有机物。目前行业内研究较多的是针对镍资源回收及总磷、COD污染因子去除，但是综合处理处置方案较少。其中镍资源回收方法有催化还原法和电解法，催化还原法是通过添加还原剂及助剂，比如硼氢化钠或次磷酸钠等，但是这种工艺往往加大了废液浓度，使废液性质更加复杂，后续处理难度、成本加大；电解法可以直接回收镍单质，但废液中镍含量较少，且电解时间较长，能耗大。COD及总磷的去除主要是使用氧化沉淀法，目前常用的氧化法有Ca(ClO)2、芬顿氧化或紫外芬顿氧化等方法，其缺点在于处理过程中会产生大量含磷、镍的污泥，且引入了大量新的污染因子，加大了处理难度。总的来说，化学镀镍废液性质非常复杂，处理难度很大。综上，目前化学镀镍废液资源化处理存在如下问题：(1)产生大量含磷、镍、铁的污泥，大大增加处理成本，引入大量新的污染因子，加大了化学镀镍废液的处理难度；(2)化学镀镍废液性质非常复杂，且浓度含量高，处理难度较大，需要投加大量的处理药剂，成本较高。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本专利技术的目的是在于提供一种化学镀镍废液的资源化处理方法，该方法在处理化学镀镍废液过程中不会产生污泥，防止环境的二次污染，且工艺流程短，药剂使用少，大大的降低了处理成本，实现镀镍废液中镍、磷、钠、硫酸根或氯的资源化回收，是一种低成本且清洁的资源化处理方法。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的，一种化学镀镍废液的资源化处理方法，所述方法包括以下步骤：S1、氧化破络：调节化学镀镍废液pH且加入双氧水，搅拌均匀后，移送至氧化塔中曝气进行氧化反应2-5h，获得酸性反应溶液，所述氧化塔内部填充有非均相芬顿催化剂，其中所述双氧水的质量浓度为25％～40％，所述双氧水的用量为所述化学镀镍废液质量的10％～15％；S2、镍磷同步沉淀：调节所述酸性反应溶液pH且加入沉淀剂，加热并陈化，过滤并获得第一滤液和磷酸镍产品；S3、镍二次沉淀：向所述第一滤液中投加氢氧化钠溶液调节pH大于10，加热并陈化，过滤并获得第二滤液和氢氧化镍产品；S4、钠盐资源化：加入酸性调节液调节所述第二滤液pH为7-8且调整电导率后，过滤获得第三滤液，所述第三滤液采用三隔室双极膜电渗析工艺处理，制备获得酸性成品溶液和氢氧化钠溶液。化学镀镍废液中，除了含有Na+、H2PO2-、HPO32-、PO43-、SO42-(或Cl-)、游离态Ni2+、有机物外，还含有络合态镍，本专利技术采用双氧水和非均相芬顿催化剂替代传统的双氧水和硫酸亚铁的芬顿氧化组合对化学镀镍废液进行氧化，使化学镀镍废液中的有机物降解降低废液COD，络合态镍也彻底氧化破络变成游离态的镍离子，同时使其中的次磷酸盐、亚磷酸盐被氧化成正磷酸盐，而采用此种处理工艺不会产生污泥，避免了对环境产生二次污染，氧化反应完毕后得到酸性反应溶液。向所述酸性反应溶液中加入沉淀剂，可完全去除反应液中的磷元素并使部分镍离子沉淀，投加完毕后，加热并进行陈化，使反应充分并使其中的悬浮物和沉淀再凝聚和充分沉降，陈化后过滤沉淀得到第一滤液和磷酸镍产品。第一滤液中加入氢氧化钠溶液，完全沉淀滤液中剩余的镍离子，投加完毕后，加热并陈化，过滤得到第二滤液和氢氧化镍产品。所述第二滤液加入酸性调节液调节pH，再调整电导率后，过滤获得第三滤液，采用三隔室双极膜电渗析工艺对所述第三滤液中钠盐进行处理，回收得到酸性成品液和氢氧化钠溶液。作为优选的，所述步骤S1中，调节所述化学镀镍废液pH为5～6，调节所述化学镀镍废液pH的物质为酸溶液或氢氧化钠溶液，当所述化学镀镍废液中的阴离子为H2PO2-、HPO32-、PO43-、SO42-时，所述酸溶液为硫酸；当所述化学镀镍废液中的阴离子为H2PO2-、HPO32-、PO43-、Cl-时，所述酸溶液为盐酸。调节化学镀镍废液pH为弱酸性，能够有效增强双氧水稳定性和非均相催化剂催化活性，在适宜的pH环境下，使化学镀镍废液被更加充分氧化。作为优选的，所述步骤S1中，所述非均相芬顿催化剂包括载体和催化组分，所述载体为多孔复合材料，所述催化组分为贵金属、稀土金属氧化物和过渡金属氧化物。作为优选的，所述步骤S2中，调节所述酸性反应溶液pH为7～8，所述沉淀剂的质量浓度为15％～30％，所述沉淀剂的使用量以所述第一滤液中总磷浓度低于0.5mg/L为准。作为优选的，当所述化学镀镍废液中的阴离子为H2PO2-、HPO32-、PO43-、SO42-时，所述沉淀剂为硫酸镍溶液；当所述化学镀镍废液中的阴离子为H2PO2-、HPO32-、PO43-、Cl-时，所述沉淀剂为氯化镍溶液，其反应原理为：Ni2++PO43-＝Ni3(PO4)2↓，Ni3(PO4)2的Ksp(25℃)＝5×10-31。作为优选的，所述步骤S2中，所述加热温度为70℃，所述陈化时长为0.5h～1h。陈化的目的在于使反应充分进行，反应液中的悬浮物和小颗粒沉淀也可通过凝聚等方式生成大颗粒沉淀物后沉降。作为优选的，所述步骤S3中，所述氢氧化钠的质量浓度为10％～15％，所述氢氧化钠溶液的使用量以所述第二滤液中镍浓度低于0.1mg/L为准，其反应原理为：Ni2++OH-＝Ni(OH)2↓，Ni(OH)2的Ksp(25℃)＝2.0×10-15。作为优选的，所述步骤S3中，所述加热温度为70℃，所述陈化时长为1～2h。作为优选的，所述步骤S4中，当所述化学镀镍废液中的阴离子为H2PO2-、HPO32-、PO43-、SO42-时，所述酸性调节液为硫酸，所述电导率调整为70-110mS/cm；当所述化学镀镍废液中的阴离子为H2PO2-、HPO32-、PO43-、Cl-时，所述酸性调节液为盐酸，所述电导率调整为120-200mS/cm。作为优选的，所述步骤S4中，使用电渗析设备进行三隔室双极膜电渗析工艺处理，所述电渗析设备包括盐室、酸室和碱室，所述酸室和所述碱室中均加入去离子水，所述盐室中加入所述第三滤液，当所述化学镀镍废液中的阴离子为H2PO2-、HPO32-、PO43-、SO42-时，所述第三滤液为硫酸钠溶液，当所述化学镀镍废液中的阴离子为H2PO2-、HPO32-、PO43-、Cl-时，所述第三滤液为氯化钠溶液。三隔室双极膜电渗析工艺处理过程中，加入盐室的硫酸钠溶液或氯化钠溶液、加入酸室的离子水、加入碱室的离子水体积比为1：(0.5-2)：(0.5-2)。酸室中制备获得酸性成品液，碱室中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种化学镀镍废液的资源化处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/nS1、氧化破络：调节化学镀镍废液pH且加入双氧水，搅拌均匀后，移送至氧化塔中曝气进行氧化反应2-5h，获得酸性反应溶液，所述氧化塔内部填充有非均相芬顿催化剂；/nS2、镍磷同步沉淀：调节所述酸性反应溶液pH且加入沉淀剂，加热并陈化，过滤并获得第一滤液和磷酸镍产品；/nS3、镍二次沉淀：向所述第一滤液中投加氢氧化钠溶液调节pH大于10，加热并陈化，过滤并获得第二滤液和氢氧化镍产品；/nS4、钠盐资源化：加入酸性调节液调节所述第二滤液pH为7-8且调整电导率后，过滤获得第三滤液，所述第三滤液采用三隔室双极膜电渗析工艺处理，制备获得酸性成品溶液和氢氧化钠溶液。/n

【技术特征摘要】
1.一种化学镀镍废液的资源化处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1、氧化破络：调节化学镀镍废液pH且加入双氧水，搅拌均匀后，移送至氧化塔中曝气进行氧化反应2-5h，获得酸性反应溶液，所述氧化塔内部填充有非均相芬顿催化剂；
S2、镍磷同步沉淀：调节所述酸性反应溶液pH且加入沉淀剂，加热并陈化，过滤并获得第一滤液和磷酸镍产品；
S3、镍二次沉淀：向所述第一滤液中投加氢氧化钠溶液调节pH大于10，加热并陈化，过滤并获得第二滤液和氢氧化镍产品；
S4、钠盐资源化：加入酸性调节液调节所述第二滤液pH为7-8且调整电导率后，过滤获得第三滤液，所述第三滤液采用三隔室双极膜电渗析工艺处理，制备获得酸性成品溶液和氢氧化钠溶液。


2.如权利要求1所述化学镀镍废液的资源化处理方法，其特征在于，所述步骤S1中，调节所述化学镀镍废液pH为5～6，调节所述化学镀镍废液pH的物质为酸溶液或氢氧化钠溶液，当所述化学镀镍废液中的阴离子为H2PO2-、HPO32-、PO43-、SO42-时，所述酸溶液为硫酸；当所述化学镀镍废液中的阴离子为H2PO2-、HPO32-、PO43-、Cl-时，所述酸溶液为盐酸。


3.如权利要求1所述化学镀镍废液的资源化处理方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述非均相芬顿催化剂包括载体和催化组分，所述载体为多孔复合材料，所述催化组分为贵金属、稀土金属氧化物和过渡金属氧化物。


4.如权利要求1所述化学镀镍废液的资源化处理方法，其特征在于，所述步骤S2中，调节所述酸性反应溶液pH为7～8，所述沉淀剂的质量浓度为15％～30％，所述沉淀剂的使用量以所述第一滤液中总磷浓度...

【专利技术属性】
技术研发人员：李姗婷，谭侃，徐文彬，张艳华，肖勇俊，郭杏林，何龙，
申请(专利权)人：东江环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44