本發(fā)明涉及工業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種含鎳廢水的處理方法。

背景技術(shù)：

隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，含鎳元素的產(chǎn)品應(yīng)用越來(lái)越廣泛，這些產(chǎn)品的大范圍使用導(dǎo)致產(chǎn)生了大量的含鎳廢水，這些廢水由于含有元素Ni，因此又被稱為重金屬?gòu)U水。重金屬?gòu)U水中的Ni主要以離子形式存在，主要有游離態(tài)離子和絡(luò)合態(tài)離子兩種，其中絡(luò)合態(tài)離子主要存在于Ni²⁺與有機(jī)酸根、CN-、SCN-、EDTA類物質(zhì)、銨或胺類物質(zhì)形成的絡(luò)合物中。鑒于Ni元素的高毒性，含鎳廢水在排放前必須經(jīng)過(guò)處理，達(dá)到廢水或地表水標(biāo)準(zhǔn)。

目前含鎳廢水的處理方法主要包括沉淀法、離子交換法、電解法等。

其中，離子交換法只能處理游離態(tài)鎳離子，對(duì)絡(luò)合態(tài)鎳離子無(wú)能為力，且離子交換樹脂在使用過(guò)程中需要定期反沖洗，否則處理效果將下降，反沖洗的廢水又是新的污染源，始終無(wú)法徹底去除鎳。

電解法也難以處理絡(luò)合態(tài)鎳離子，因?yàn)殒嚱j(luò)合物中配體的強(qiáng)絡(luò)合作用，鎳離子難以接受電子被還原，有些絡(luò)合態(tài)離子以陰離子形式存在，在電場(chǎng)作用下，根本無(wú)法有效進(jìn)行電解，此外，電流效率也會(huì)由于電極上的污泥沉積而大大降低，從而影響電解效果。

目前，沉淀法是處理含鎳廢水的最重要的方法，沉淀法是將絡(luò)合態(tài)的鎳離子破絡(luò)后，或者直接將離子態(tài)的鎳離子直接加入堿和碳酸鹽，將離子態(tài)的鎳沉淀為氫氧化鎳或碳酸鎳，從而去除鎳的方法。該方法對(duì)破絡(luò)合物效果要求嚴(yán)格，破絡(luò)效果不好時(shí)，處理效果很難達(dá)標(biāo)；因此，提高廢水的破絡(luò)合物效果，仍是處理含鎳廢水的重點(diǎn)。

申請(qǐng)?zhí)枮?01510127982.5的專利申請(qǐng)公開了一種處理含鎳廢水的電化學(xué)處理系統(tǒng)和電化學(xué)方法，該方法使用的穩(wěn)定材料為陽(yáng)極，采用陽(yáng)離子交換膜將陰陽(yáng)電極隔開，通過(guò)陽(yáng)極的氧化作用促使絡(luò)合態(tài)離子解絡(luò)合而釋放出游離態(tài)鎳離子，并穿過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入陰極被還原為單質(zhì)Ni。該方法能處理高濃度絡(luò)合態(tài)鎳離子，但出水Ni濃度為300ppb-500ppb，不能達(dá)到地表水20ppb的要求，且用其處理低濃度絡(luò)合態(tài)離子時(shí)，能耗大，回收鎳少，不經(jīng)濟(jì)。

申請(qǐng)?zhí)枮?01510456833的專利申請(qǐng)公開了一種含鎳電鍍廢水的處理方法及裝置，該專利先后通過(guò)物化沉淀、反洗水回流、樹脂吸附、兩級(jí)RO反滲透，最后轉(zhuǎn)化為純水供生產(chǎn)使用，達(dá)到節(jié)約用水、污染物零排放的目的。該方法可去除絡(luò)合態(tài)、離子態(tài)的鎳，但反滲透的濃水中鎳離子仍然需要處理，且采用樹脂吸附的解析液需要進(jìn)一步處理，該工藝可達(dá)到地表水的要求，但工藝過(guò)程復(fù)雜，且存在二次污染等不足。

申請(qǐng)?zhí)枮?01510136498.9的專利申請(qǐng)公開了一種含鎳廢水的處理方法及系統(tǒng)，該專利通過(guò)漂水氧化、一級(jí)沉淀、二級(jí)沉淀、芬頓試劑氧化、三級(jí)沉淀處理后，可將Ni含量降低至50-100ppb，該工藝過(guò)程復(fù)雜，產(chǎn)生渣量多，投藥量大，運(yùn)行成本高，且不能達(dá)到地表水20ppb的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種含鎳廢水的處理方法，對(duì)于鎳離子具有較高的去除效率。

本發(fā)明提供了一種含鎳廢水的處理方法，包括：

A)將含鎳廢水進(jìn)行過(guò)濾；

B)將過(guò)濾后的廢水調(diào)節(jié)pH值為7～12，加入次氯酸鈣進(jìn)行破絡(luò)反應(yīng)；

C)加入無(wú)機(jī)絮凝劑，進(jìn)行反應(yīng)；

D)調(diào)節(jié)pH值為6～9，加入有機(jī)絮凝劑，過(guò)濾除去沉淀，得到處理后水。

優(yōu)選的，所述含鎳廢水包括鎳離子、銨根離子、鉻離子、有機(jī)酸根、絡(luò)合物、硼酸。

優(yōu)選的，所述過(guò)濾的精度為0.5～30μm。

優(yōu)選的，所述步驟B)、D)中，采用堿性化合物調(diào)節(jié)pH值。

優(yōu)選的，所述次氯酸鈣的用量為0.1～1g/L。

優(yōu)選的，所述破絡(luò)反應(yīng)的時(shí)間為1～4h。

優(yōu)選的，所述無(wú)機(jī)絮凝劑為鋁絮凝劑、鈣絮凝劑或鐵絮凝劑。

優(yōu)選的，所述步驟C)中，反應(yīng)時(shí)間為15～30min。

優(yōu)選的，所述有機(jī)絮凝劑為高分子有機(jī)絮凝劑。

優(yōu)選的，所述有機(jī)絮凝劑為聚丙烯酰胺。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種含鎳廢水的處理方法，包括：A)將含鎳廢水進(jìn)行過(guò)濾；B)將過(guò)濾后的廢水調(diào)節(jié)pH值為7～12，加入次氯酸鈣進(jìn)行破絡(luò)反應(yīng)；C)加入無(wú)機(jī)絮凝劑，進(jìn)行反應(yīng)；D)調(diào)節(jié)pH值為6～9，加入有機(jī)絮凝劑，過(guò)濾除去沉淀，得到處理后水。本發(fā)明提供的含鎳廢水的處理方法，可以使含鎳絡(luò)合物的濃度降低至10ppb以下，該方法成本低廉，化學(xué)品用量少，工藝簡(jiǎn)單，無(wú)二次污染，無(wú)有氣味的氣體產(chǎn)生，對(duì)各種形態(tài)的鎳都有很好去除效果，除鎳效果穩(wěn)定，效率高達(dá)99.5％以上。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明含鎳廢水處理方法的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種含鎳廢水的處理方法，包括：

A)將含鎳廢水進(jìn)行過(guò)濾；

B)將過(guò)濾后的廢水調(diào)節(jié)pH值為7～12，加入次氯酸鈣進(jìn)行破絡(luò)反應(yīng)；

C)加入無(wú)機(jī)絮凝劑，進(jìn)行反應(yīng)；

D)調(diào)節(jié)pH值為6～9，加入有機(jī)絮凝劑，過(guò)濾除去沉淀，得到處理后水。

本發(fā)明提供的含鎳廢水的處理方法，尤其適用于含無(wú)機(jī)鎳、絡(luò)合鎳等多組分混合物的處理工藝，比如冶金、電鍍等行業(yè)排放的含鎳廢水，屬于一種含鎳廢水的深度處理方法。該方法運(yùn)行穩(wěn)定，處理效率高。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明提供的處理方法，可以使含鎳絡(luò)合物的濃度降低至10ppb以下，對(duì)水質(zhì)具有一定的適應(yīng)性；該方法成本低廉，化學(xué)品用量少，工藝簡(jiǎn)單，無(wú)二次污染，無(wú)有氣味的氣體產(chǎn)生，對(duì)各種形態(tài)的鎳都有很好的去除效果，除鎳效果穩(wěn)定，效率高達(dá)99.5％以上。

本發(fā)明所述的含鎳廢水優(yōu)選包括鎳離子、銨根離子、鉻離子、有機(jī)酸根、絡(luò)合物、硼酸。

本發(fā)明首先對(duì)所述含鎳廢水進(jìn)行過(guò)濾，去除廢水中的懸浮物和大顆粒物質(zhì)，得到過(guò)濾出水。所述過(guò)濾的精度優(yōu)選為0.5～30μm，更優(yōu)選為5～10μm。本發(fā)明對(duì)所述過(guò)濾的方法并無(wú)特殊限定，可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的過(guò)濾方式，本發(fā)明優(yōu)選通過(guò)過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，所述過(guò)濾器優(yōu)選為袋式過(guò)濾器或箱式過(guò)濾器。

然后將所述過(guò)濾后的廢水排入廢水反應(yīng)釜，優(yōu)選打開攪拌器，然后調(diào)節(jié)其pH值為7～12，更優(yōu)選調(diào)節(jié)pH值為8～10，本發(fā)明優(yōu)選的，采用堿性化合物調(diào)節(jié)pH值，所述堿性化合物可以為本領(lǐng)域熟知的堿性化合物，優(yōu)選為固體或液體氫氧化鈉。

然后加入次氯酸鈣進(jìn)行破絡(luò)反應(yīng)，進(jìn)入接觸氧化階段，破除絡(luò)合態(tài)的鎳離子。所述次氯酸鈣的用量?jī)?yōu)選為0.1～1g/L，更優(yōu)選為0.2～0.5g/L。所述破絡(luò)反應(yīng)的時(shí)間優(yōu)選為1～4h，更優(yōu)選為2～3h。所述破絡(luò)反應(yīng)的溫度可以為室溫。

反應(yīng)過(guò)后，加入無(wú)機(jī)絮凝劑，進(jìn)行反應(yīng)，進(jìn)入絮凝沉淀階段，使廢水中的Ni²⁺以氫氧化鎳的形式沉淀下來(lái)，同時(shí)由于無(wú)機(jī)絮凝劑產(chǎn)生的膠體具有吸附作用，部分Ni²⁺被無(wú)機(jī)絮凝劑吸附沉降下來(lái)。

所述無(wú)機(jī)絮凝劑優(yōu)選為鋁絮凝劑、鈣絮凝劑或鐵絮凝劑。更優(yōu)選為氯化鋁、硫酸鋁、氧化鈣、氯化鈣、氯化鐵和硫酸鐵中的任意一種或多種，更優(yōu)選為氯化鐵和/或硫酸鐵。

所述加入無(wú)機(jī)絮凝劑反應(yīng)的時(shí)間優(yōu)選為15～30min，更優(yōu)選為20～25min。所述反應(yīng)的溫度可以為室溫。所述反應(yīng)優(yōu)選為攪拌反應(yīng)。

所述無(wú)機(jī)絮凝劑優(yōu)選以水溶液的形式加入，所述無(wú)機(jī)絮凝劑水溶液的質(zhì)量含量?jī)?yōu)選為20％～40％，在本發(fā)明的某些具體實(shí)施例中，所述無(wú)機(jī)絮凝劑水溶液的質(zhì)量含量為36％。所述無(wú)機(jī)絮凝劑的加入量為1～3mL/L，更優(yōu)選為1.5～2.5mL/L。

然后調(diào)節(jié)體系pH值，優(yōu)選調(diào)節(jié)pH值為6～9，本發(fā)明優(yōu)選的，采用堿性化合物調(diào)節(jié)pH值，所述堿性化合物可以為本領(lǐng)域熟知的堿性化合物，優(yōu)選為固體或液體氫氧化鈉。

本發(fā)明優(yōu)選的，調(diào)節(jié)pH值后，進(jìn)行攪拌，優(yōu)選攪拌8～20min，更優(yōu)選攪拌10～12min，使體系混合均勻。

然后加入有機(jī)絮凝劑，使廢水中的分散的細(xì)小氫氧化鎳沉淀和絮體形成大顆粒，沉淀到溶液底部，實(shí)現(xiàn)Ni的沉降去除。

所述有機(jī)絮凝劑優(yōu)選為高分子有機(jī)絮凝劑，更優(yōu)選為聚丙烯酰胺。

加入有機(jī)絮凝劑后，優(yōu)選體系攪拌1～10min，更優(yōu)選攪拌1～5min，然后進(jìn)行靜置沉淀，所述靜置沉淀的時(shí)間優(yōu)選為15～50min，更優(yōu)選為15～30min。

所述有機(jī)絮凝劑優(yōu)選以水溶液的形式加入，所述有機(jī)絮凝劑水溶液的質(zhì)量含量?jī)?yōu)選為0.005％～0.02％；在本發(fā)明的某些具體實(shí)施例中，所述有機(jī)絮凝劑水溶液的質(zhì)量含量為0.01％。所述有機(jī)絮凝劑的加入量?jī)?yōu)選為1～3mL/L，更優(yōu)選為1.5～2.5mL/L，在本發(fā)明的某些具體實(shí)施例中，所述有機(jī)絮凝劑的加入量為2mL/L。

然后過(guò)濾除去沉淀，得到處理后水。檢測(cè)其中的Ni含量，若合格，可排放，若不合格，返回重新處理。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明提供的處理方法，可以使含鎳絡(luò)合物的濃度降低至10ppb以下，除鎳效率高達(dá)99.5％以上。

本發(fā)明提供的含鎳廢水處理方法的工藝流程圖詳見圖1，含鎳廢水首先經(jīng)過(guò)精密過(guò)濾階段；再經(jīng)pH調(diào)節(jié)后，進(jìn)入接觸氧化階段，進(jìn)行破絡(luò)反應(yīng)，破除絡(luò)合態(tài)鎳離子；再加入無(wú)機(jī)絮凝劑、堿調(diào)pH值，進(jìn)入絮凝沉淀階段，最后加入有機(jī)絮凝劑，靜置沉淀、過(guò)濾后，即可完成對(duì)含鎳廢水的處理流程。

本發(fā)明中，對(duì)絡(luò)合態(tài)鎳的測(cè)定方法采用ICP-MS進(jìn)行測(cè)定，對(duì)離子態(tài)鎳的測(cè)定方法采用滴定法進(jìn)行測(cè)定。

為了進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的含鎳廢水的處理方法進(jìn)行詳細(xì)描述。

實(shí)施例1

采用本發(fā)明處理的某冶金公司生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的含鎳廢水，進(jìn)行小試實(shí)驗(yàn)，廢水用量為25L。

1)含鎳廢水COD為20mg/L，Ni濃度4.8mg/L，pH為5.3，92％的Ni為絡(luò)合態(tài)鎳；

2)將含鎳廢水通過(guò)過(guò)濾精度為15μm的袋式過(guò)濾器，截留廢水中的大顆粒物和懸浮物；

3)采用40％氫氧化鈉溶液將過(guò)濾后的含鎳廢水的pH調(diào)節(jié)為9.5，然后加入0.4g/L的次氯酸鈣，攪拌反應(yīng)2.5h；

4)加入36％氯化鐵2ml/L，攪拌反應(yīng)20min；

5)加入40％液堿調(diào)pH為7.6，攪拌反應(yīng)10min；

6)加入0.01％聚丙烯酰胺2ml/L，攪拌反應(yīng)3min，靜置沉淀30min，過(guò)濾除去沉淀；

7)經(jīng)處理后的廢水檢測(cè)Ni含量為8ppb。

實(shí)施例2

采用本發(fā)明處理的某冶金公司生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的含鎳廢水，進(jìn)行小試實(shí)驗(yàn)，廢水用量為20L。

1)含鎳廢水COD為29mg/L，Ni濃度4.67mg/L，pH為5.6，95.4％的Ni為絡(luò)合態(tài)鎳；

2)將含鎳廢水通過(guò)過(guò)濾精度為15μm的袋式過(guò)濾器，截留廢水中的大顆粒物和懸浮物；

3)采用40％氫氧化鈉溶液將過(guò)濾后的含鎳廢水的pH調(diào)節(jié)為8.7，然后加入0.25g/L次氯酸鈣，攪拌反應(yīng)2h；

4)加入36％氯化鐵1.5ml/L，攪拌反應(yīng)20min；

5)加入40％液堿調(diào)pH為8.5，攪拌反應(yīng)10min；

6)加入0.01％聚丙烯酰胺2ml/L，攪拌反應(yīng)3min，靜置沉淀30min，過(guò)濾除去沉淀；

7)經(jīng)處理后的廢水檢測(cè)Ni含量為9.2ppb。

實(shí)施例3

采用本發(fā)明處理某冶金公司生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的含鎳廢水，進(jìn)行小試實(shí)驗(yàn)，廢水用量為40L。

1)含鎳廢水COD為58mg/L，Ni濃度9.87mg/L，pH為5.2，96％的Ni為絡(luò)合態(tài)鎳；

2)將含鎳廢水通過(guò)過(guò)濾精度為15μm的袋式過(guò)濾器，截留廢水中的大顆粒物和懸浮物；

3)采用40％氫氧化鈉溶液將含鎳廢水的pH調(diào)節(jié)為9.6，向含鎳廢水中加入0.35g/L次氯酸鈣，攪拌反應(yīng)3h；

4)加入36％氯化鐵2.25ml/L，攪拌反應(yīng)20min；

5)加入40％液堿調(diào)pH為8.7，攪拌反應(yīng)10min；

6)加入0.01％聚丙烯酰胺2ml/L，攪拌反應(yīng)3min，靜置沉淀30min，過(guò)濾除去沉淀；

7)經(jīng)處理后的廢水檢測(cè)Ni含量為8.6ppb。

實(shí)施例4

采用本發(fā)明處理某冶金公司生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的含鎳廢水，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，廢水處理量為45m³。

1)含鎳廢水COD為39mg/L，Ni濃度8.13mg/L，pH為4.9，92.8％的Ni為絡(luò)合態(tài)鎳；

2)將含鎳廢水通過(guò)過(guò)濾精度為15μm的袋式過(guò)濾器，截留廢水中的大顆粒物和懸浮物；

3)采用40％氫氧化鈉溶液將含鎳廢水的pH調(diào)節(jié)為9.8，向含鎳廢水中加入0.3g/L次氯酸鈣，攪拌反應(yīng)2h；

4)加入36％氯化鐵2ml/L，攪拌反應(yīng)20min；

5)加入40％液堿調(diào)pH為8.9，攪拌反應(yīng)10min；

6)加入0.01％聚丙烯酰胺2ml/L，攪拌反應(yīng)3min，靜置沉淀30min，過(guò)濾除去沉淀；

7)經(jīng)處理后的廢水檢測(cè)Ni含量為7.4ppb。

由上述實(shí)施例可知，本發(fā)明提供的含鎳廢水的處理方法，對(duì)于鎳離子具有較高的去除效率，可達(dá)到直接排放標(biāo)準(zhǔn)。

以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。