申请日2015.06.16
公开(公告)日2015.10.07
IPC分类号C02F103/16; C02F9/04
摘要
本发明公开了一种碱性锌-镍合金电镀废水的处理方法，在pH=8～13的条件下，用双氧水破坏碱性锌-镍合金电镀废水中的脂肪族胺类强络合剂，由于氧化反应比较缓慢，需要反应10h以上。然后用二甲基二硫代氨基甲酸钠与锌和镍等重金属离子反应生成二甲基二硫代氨基甲酸锌和二甲基二硫代氨基甲酸镍等沉淀物，使废水残留的锌和镍等重金属离子满足GB 21900-2008《电镀污染物排放标准》表2的要求。沉淀物分离后，废水能够达标排放。
权利要求书
1.一种碱性锌-镍合金电镀废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤： 在所述碱性锌-镍合金电镀废水中加入双氧水，氧化所述碱性锌-镍合金电镀废水 中的脂肪族胺类强络合剂，反应完全后，再加入酸调节废水pH<7，再加入还 原剂还原未反应的双氧水，反应完全后，加入二甲基二硫代氨基甲酸钠，搅拌 后加入酸或碱调节废水的pH=4.5～5.5，沉淀所述碱性锌-镍合金电镀废水中的 重金属离子。
2.如权利要求1所述的碱性锌-镍合金电镀废的水处理方法，其特征在于， 包括以下步骤：在pH≥8的碱性锌-镍合金电镀废水中加入双氧水，氧化所述碱 性锌-镍合金电镀废水中的脂肪族胺类强络合剂，反应10h以上，再加入稀硫酸 调节废水pH<7，再加入焦亚硫酸钠还原未反应的双氧水，反应10min后加入 二甲基二硫代氨基甲酸钠，搅拌，10min后加稀硫酸或氢氧化钠溶液调节废水 的pH=4.5～5.5，沉淀100min以上，沉淀所述碱性锌-镍合金电镀废水中的重 金属离子。
3.如权利要求2所述的碱性锌-镍合金电镀废水的处理方法，其特征在于： 在加入焦亚硫酸钠还原未反应的双氧水之前，加入稀硫酸调节废水pH=4。
4.如权利要求1所述的碱性锌-镍合金电镀废水的处理方法，其特征在于： 包括以下步骤：
步骤一，氧化处理：将碱性锌-镍合金电镀废水调节池中的碱性锌-镍合金电 镀废水泵入一级氧化反应池，每吨废水中加质量分数为50%的双氧水溶液3～4 kg，反应约1～2h，将碱性锌-镍合金电镀废水从所述一级氧化反应池转入二级 氧化反应池;
步骤二，还原残留的双氧水：将碱性锌-镍合金电镀废水从所述二级氧化反 应池流入还原反应池，搅拌池液，加稀硫酸调节废水pH=4，加入焦亚硫酸钠 水溶液，用电位计测定ORP值，控制焦亚硫酸钠的加入量，还原残余的双氧水;
步骤三，沉淀重金属离子：将碱性锌-镍合金电镀废水从还原反应池转入沉 淀反应池，搅拌池液，每吨废水中加二甲基二硫代氨基甲酸钠水溶液15～25L; 将碱性锌-镍合金电镀废水从沉淀反应池流入絮凝池，加絮凝剂使沉淀颗粒聚集， 用稀硫酸或氢氧化钠溶液调节废水的pH=5;将碱性锌-镍合金电镀废水从絮凝 池流入斜管沉降池，沉淀物沉入沉降池底部;
步骤四，中和处理：将碱性锌-镍合金电镀废水从所述斜管沉降池转入中和 反应池，搅拌池液，加氢氧化钠溶液调节pH=6～9;加双氧水氧化残留的焦亚 硫酸钠和沉淀剂，用电位计控制双氧水的加入量;若废水中的COD仍然超标， 则采用生化降解法降低COD;
步骤五：处理后的碱性锌-镍合金电镀废水从出水口排出。
5.如权利要求4所述的碱性锌-镍合金电镀废水的处理方法，其特征在于， 还包括步骤六：沉淀物的处理，用污泥泵将斜管沉降池中的沉淀物泵入板框式 压滤机，压滤，滤液流回锌-镍合金电镀废水调节池。
6.如权利要求4所述的碱性锌-镍合金电镀废水的处理方法，其特征在于： 步骤三与步骤四之间还包括步骤A：对所述斜管沉降池中的清水进行检测，取 所述斜管沉降池中的清水加沉淀剂，没有沉淀物生成表明锌和镍已经达标，如 果有沉淀物则未达标，需增加沉淀剂的用量。
7.如权利要求4所述的碱性锌-镍合金电镀废水的处理方法，其特征在于： 所述絮凝剂为质量分数为0.5%的聚丙烯酰胺水溶液。
8.如权利要求4所述的碱性锌-镍合金电镀废水的处理方法，其特征在于： 所述双氧水为质量分数为50%的双氧水稀释10倍制得。
9.如权利要求4所述的碱性锌-镍合金电镀废水的处理方法，其特征在于： 所述焦亚硫酸钠溶液为质量分数为10%的焦亚硫酸钠水溶液。
10.如权利要求4所述的碱性锌-镍合金电镀废水的处理方法，其特征在于： 所述稀硫酸为将浓硫酸稀释10倍;所述氢氧化钠溶液为质量分数为5%的氢氧 化钠溶液。
说明书
一种碱性锌-镍合金电镀废水的处理方法
技术领域
本发明涉及废水处理领域，特别是指一种碱性锌-镍合金电镀废水的处理方 法。
背景技术
科学技术和市场的发展对防腐性镀层的要求越来越高，传统镀锌工艺已经 不能满足现代工业的要求。电镀锌-镍合金是近20多年兴起是一种阳极性防护 镀层，该镀层不仅耐蚀性高于镀锌层7～10倍，更拥有良好的上漆性、可焊性 和成形性，具有优良的抗盐雾性以及低氢脆性，适合于要求耐疲劳的弹簧、紧 固件和在较高温度下使用的零部件，因而广泛适用于汽车、航空航天、轻工家 电等行业[1]。
锌-镍合金电镀包括酸性和碱性两个体系，目前主要使用碱性体系。两个体 系的镀液都含有强络合剂，主要是脂肪族胺类络合剂。碱性锌-镍合金镀液含有 3%左右的强络合剂[2-3]，这种络合剂的稳定性高，在常温下用双氧水氧化只能 使其转变成络合性相对较弱的其它络合剂。目前，整个行业面临锌-镍合金电镀 废水处理的困难，研究人员正在力图攻克这个技术难题。有关文献曾报道过各 类沉淀剂在处理电镀废水中的应用[4]，但未见锌-镍合金电镀废水的处理。有些 电镀废水处理厂使用重金属捕捉剂处理锌-镍合金电镀废水发现，镍能够达标排 放，但锌却不能达标。
锌-镍合金电镀废水处理问题是严峻的，如果不能推出新的处理工艺使其达 标排放，这个镀种将面临被淘汰的窘境。
参考资料：[1]曹浪，左正忠，田志斌，等.电镀锌镍合金的研究现状与 展望[J].材料保护，2010，43(4)：33-37+50。[2]赖奂汶，丁汀，黄清安.无 氰碱性锌镍合金电镀中配位剂的选择[J].电镀与涂饰，2008，27(1)：5-6。[3] 费世东，张小华，许岩，等.碱性体系电镀锌镍合金工艺中配位剂对镀层的影 响[J].材料保护，2005，38(4)：48-50+61。[4]王淑娟，吕明威，王子侃， 等.各类化学沉淀剂在电镀废水处理中的应用[J].广州化工，2015，43(6)： 42-44。
发明内容
本发明的一个目的是提出了，解决了目前碱性锌-镍合金电镀废水处理不能 达标的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种碱性锌-镍合金电镀废水的处理方法， 包括以下步骤：在所述碱性锌-镍合金电镀废水中加入双氧水，氧化所述碱性锌- 镍合金电镀废水中的脂肪族胺类强络合剂，反应完全后，再加入酸调节废水pH <7，再加入还原剂还原未反应的双氧水，反应完全后，加入二甲基二硫代氨基 甲酸钠，搅拌后加入酸或碱调节废水的pH=4.5～5.5，沉淀所述碱性锌-镍合金 电镀废水中的重金属离子。
优选的，所述的碱性锌-镍合金电镀废水的处理方法包括以下步骤：在pH≥ 8的碱性锌-镍合金电镀废水中加入双氧水，氧化所述碱性锌-镍合金电镀废水中 的脂肪族胺类强络合剂，反应10h以上，再加入稀硫酸调节废水pH<7，再加 入焦亚硫酸钠还原未反应的双氧水，反应10min后加入二甲基二硫代氨基甲酸 钠，搅拌，10min后加稀硫酸或氢氧化钠溶液调节废水的pH=4.5～5.5，沉淀 100min以上，沉淀所述碱性锌-镍合金电镀废水中的重金属离子。
优选的，所述的碱性锌-镍合金电镀废水的处理方法，在加入焦亚硫酸钠还 原未反应的双氧水之前，加入稀硫酸调节废水pH=4。
优选的，所述的碱性锌-镍合金电镀废水的处理方法包括以下步骤：
步骤一，氧化处理：将碱性锌-镍合金电镀废水调节池中的碱性锌-镍合金电 镀废水泵入一级氧化反应池，每吨废水中加质量分数为50%的双氧水溶液3～4 kg，反应约1～2h，将碱性锌-镍合金电镀废水从所述一级氧化反应池转入二级 氧化反应池;
步骤二，还原残留的双氧水：将碱性锌-镍合金电镀废水从所述二级氧化反 应池流入还原反应池，搅拌池液，加稀硫酸调节废水pH=4，加入焦亚硫酸钠 水溶液，用电位计测定ORP值，控制焦亚硫酸钠的加入量，还原残余的双氧水;
步骤三，沉淀重金属离子：将碱性锌-镍合金电镀废水从还原反应池转入沉 淀反应池，搅拌池液，每吨废水中加二甲基二硫代氨基甲酸钠水溶液15～25L; 将碱性锌-镍合金电镀废水从沉淀反应池流入絮凝池，加絮凝剂使沉淀颗粒聚集， 用稀硫酸或氢氧化钠溶液调节废水的pH=5;将碱性锌-镍合金电镀废水从絮凝 池流入斜管沉降池，沉淀物沉入沉降池底部;
步骤四，中和处理：将碱性锌-镍合金电镀废水从所述斜管沉降池转入中和 反应池，搅拌池液，加氢氧化钠溶液调节pH=6～9;加双氧水氧化残留的焦亚 硫酸钠和沉淀剂，用电位计控制双氧水的加入量;若废水中的COD仍然超标， 则采用生化降解法降低COD;
步骤五：处理后的碱性锌-镍合金电镀废水从出水口排出。
所述的碱性锌-镍合金电镀废水的处理方法还包括步骤六：沉淀物的处理， 用污泥泵将斜管沉降池中的沉淀物泵入板框式压滤机，压滤，滤液流回锌-镍合 金电镀废水调节池。
优选的，所述的碱性锌-镍合金电镀废水的处理方法，步骤三与步骤四之间 还包括步骤A：对所述斜管沉降池中的清水进行检测，取所述斜管沉降池中的 清水加沉淀剂，没有沉淀物生成表明锌和镍已经达标，如果有沉淀物则未达标， 需增加沉淀剂的用量。
优选的，所述的碱性锌-镍合金电镀废水的处理方法中所述絮凝剂为质量分 数为0.5%的聚丙烯酰胺水溶液。
优选的，所述的碱性锌-镍合金电镀废水的处理方法中所述双氧水为质量分 数为50%的双氧水稀释10倍制得。
优选的，所述的碱性锌-镍合金电镀废水的处理方法，所述焦亚硫酸钠溶液 为质量分数为10%的焦亚硫酸钠水溶液。
优选的，所述的碱性锌-镍合金电镀废水的处理方法，所述稀硫酸为将浓硫 酸稀释10倍;所述氢氧化钠溶液为质量分数为5%氢氧化钠溶液。
本发明的有益效果为：本发明的碱性锌-镍合金电镀废水的处理方法将加入 沉淀池后的pH控制在4.5～5.5之间，使得二甲基二硫代氨基甲酸钠与锌-镍合 金电镀废水中的重金属离子沉淀完全。本发明的碱性锌-镍合金电镀废水的处理 方法在碱性条件下加入双氧水，以达到废水中的脂肪族胺类强络合剂与双氧水 充分反应的目的。本发明的碱性锌-镍合金电镀废水的处理方法，能够使碱性锌- 镍合金电镀废水中的锌和镍同时达到GB 21900-2008《电镀污染物排放标准》表 2的要求，解决了目前碱性锌-镍合金电镀废水处理不能达标的难题，具有较好 的市场应用前景，并创造较好的经济效益和环境效益。
