申请日2014.08.11
公开(公告)日2014.11.26
IPC分类号C02F9/08; C02F103/16; C02F1/72; C02F1/32
摘要
本发明公开了一种全锌镍合金电镀废水的处理工艺，包括如下步骤：(1)UV预处理，(2)H2O2氧化，(3)pH调节及沉淀反应，(4)污泥处置。本发明与现有技术相比，可以有效地完成Zn-Ni电镀废水中金属离子的破络过程，使锌离子和镍离子以独立离子的形式出现在水中，在通过加碱沉淀组合系统，达到电镀废水去除锌镍离子的要求。是一种高效、稳定的锌镍电镀废水处理工艺，经过处理，出水锌离子的含量可以稳定保持在1.0mg/L以下;镍离子浓度稳定保持在0.5mg/L以下。工艺过程简单，使用设备少，投资小，效率高，可以广泛应用于各种合金电镀废水的净化处理。
权利要求书
1.一种锌镍合金电镀废水的处理工艺，其特征在于：所述处理工艺 的具体步骤如下：
(1)UV预处理：
将Zn-Ni电镀废水，用泵提升到UV反应器中，采用将出口反应 液回流的循环方式，保证反应时间为20-40min;
(2)H2O2氧化：
对经过UV反应的废水投加H2O2，加入量为电镀废水体积的 0.5-2%，并采用不锈钢搅拌器进行搅拌，搅拌强度为60-100rpm，反 应时间控制为10-20min;
(3)pH调节及沉淀反应：
往氧化完成的废水中投加氢氧化钠溶液，采用分级控制pH的方 法，用在线pH仪进行测定和控制，先将pH控制为7.5-8.5，反应 5-15min，静止沉淀20-40min，排除底部沉淀的锌泥;然后调节pH 至9-9.5，继续反应5-15min，再将废水通过过滤器进行过滤，滤后的 出水采用HCl进行中和;
(4)污泥处置：
将步骤(3)中沉淀的污泥，采用压滤机进行脱水，脱出的水重 新进行步骤(1)-(3)的系统处理，泥饼的含水率降至60%以下， 进行装袋，由专业固废公司进行处置。
2.如权利要求1所述的锌镍合金电镀废水的处理工艺，其特征在于： 步骤(1)中，所述的UV反应器的型号为UVC-0.5，反应器的反应 控制温度为18-25℃，压力为0.5-2kgf/cm2。
3.如权利要求1所述的锌镍合金电镀废水的处理工艺，其特征在于： 步骤(1)中，保证反应时间为30min。
4.如权利要求1所述的锌镍合金电镀废水的处理工艺，其特征在于： 步骤(2)中，所述的H2O2的浓度为30%，加入量为电镀废水体积的 1%。
5.如权利要求1所述的锌镍合金电镀废水的处理工艺，其特征在于： 步骤(2)中，搅拌强度为80rpm，反应时间控制为15min。
6.如权利要求1所述的锌镍合金电镀废水的处理工艺，其特征在于： 步骤(3)中，先将pH控制为8.0，反应10min，静止沉淀30min。
7.如权利要求1所述的锌镍合金电镀废水的处理工艺，其特征在于： 步骤(3)中，然后调节pH至9-9.5，继续反应10min。
8.如权利要求1所述的锌镍合金电镀废水的处理工艺，其特征在于： 步骤(3)中，滤后的出水采用HCl进行中和，中和后出水的pH值 为7.5-8.0。
说明书
一种锌镍合金电镀废水的处理工艺
技术领域
本发明涉及电镀废水处理技术领域，尤其涉及一种锌镍合金电镀 废水的处理工艺。
背景技术
合金电镀是近年来快速发展的一种表面处理技术，它是含有两种 或两种以上金属的镀层，合金镀层与单金属镀层相比具有硬度高，致 密度高，耐磨、耐蚀、耐高温性强，具有易焊性和美观性。其中Zn-Ni 合金是其中发展较快的一种新型防护性镀层，在国外已得到了广泛的 应用。具有优异的耐蚀性，尤其是在恶劣的大气和海洋环境中，Zn-Ni 合金镀层的耐蚀性比锌镀层高7-10倍，外观保持10年不变，且氢脆 敏感性很小。
法国的Strube G.1988年提出了以氯化铵为基的含镍10-15%的电 解液可以沉积Zn-Ni合金镀层。1991年Hadley JS认为Zn-Ni合金可 作为镀隔层的替代物。1993年法国的LopezA.在碱性镀液中获得了 Zn-Ni合金镀层。开发出了碱性镀液体系，其优点是镀液分散能力好， 镀层厚度均匀，对设备和工件腐蚀性小，操作容易，工艺稳定，成本 低。缺点是增加了废水处理的难度。
一般含锌镍的电镀废水主要来源于镀件清洗水;废电镀液和其它 冲刷车间地面、刷洗极板的排水。其处理方法主要有化学沉淀法、氧 化还原法、离子树脂交换法、电解法、反渗透法、蒸发浓缩法、生物 法等。这些方法各有特点，但也有各自的适用范围，由于电镀废水中 常含有氰等污染物，因此很少单独使用生物法和活性炭吸附法。而蒸 发浓缩法和反渗透法则处理成本高，仅适用与小型电镀企业。因此采 用二次中和沉淀处理工艺，仍是电镀废水中金属离子的主要去除技 术。中和剂多采用氢氧化钠，通过调节系统中的pH，将废水中的金 属离子转化为沉淀去除，如含锌和镍的废水，沉淀反应如下式：
Zn2++2OH-===Zn(OH)2↓
Ni2++2OH-===Ni(OH)2↓
但对合金电镀废水来说，由于要满足对两种或两种以上的金属进 行电镀，并要达到不同金属在镀层中保持稳定及共沉积作用，因此电 镀过程中常需要投加特定的络合剂，这些金属络合剂能降低游离离子 的浓度，使电势较正金属的平衡电势负移，从而使电势相差大的两种 金属的平衡电势趋于接近，从而达到更好的共沉积效果。这些络合剂 的添加使金属离子以络合的形式存在，导致在其后的废水处理中，直 接加碱反应的效果就会大大降低，使废水处理的难度加大。
锌镍合金电镀废水中含有锌离子和镍离子的络合物及少量的氰 化物，由于锌和镍离子处于络合状态，当直接进行加碱沉淀反应时， 锌和镍的去除率只有30%不到，无法达到处理标准。
鉴于Zn-Ni电镀废水中锌镍离子由于形成了络合物而无法直接处 理的问题，寻求开发一种有效的破络组合工艺，通过破络过程使金属 锌和镍离子完全释放出来。再通过沉淀反应进行分离去除。此工艺可 以彻底解决Zn-Ni电镀废水的金属离子去除问题，并且操作简单，便 于管理，具有很高的应用价值。
发明内容
本发明的目的在于解决近年来快速发展的锌镍合金电镀废水无 法直接采用加碱沉淀的处理工艺，导致处理废水中的金属离子去除率 不高，达不到出水的水质标准的问题。开发出一种采用UV/H2O2化学氧 化联合破络的技术，使金属离子得以释放，然后通过投加碱液，调节 合理的pH值，使金属离子得以有效沉淀分离。通过对工艺系统的创新 组合，构建了一种新型的锌镍合金电镀废水的处理工艺系统。
本发明采用如下技术方案：
本发明的锌镍合金电镀废水的处理工艺的具体步骤如下：
(1)UV预处理：
将Zn-Ni电镀废水，用泵提升到UV反应器中，采用将出口反应 液回流的循环方式，保证反应时间为20-40min;
(2)H2O2氧化：
对经过UV反应的废水投加H2O2，加入量为电镀废水体积的 0.5-2%，并采用不锈钢搅拌器进行搅拌，搅拌强度为60-100rpm，反 应时间控制为10-20min;
(3)pH调节及沉淀反应：
往氧化完成的废水中投加氢氧化钠溶液，采用分级控制pH的方 法，用在线pH仪进行测定和控制，先将pH控制为7.5-8.5，反应 5-15min，静止沉淀20-40min，然后调节pH至9-9.5，继续反应5-15min， 再将废水通过过滤器进行过滤，滤后的出水采用HCl进行中和;
(4)污泥处置：
将步骤(3)中沉淀的污泥，采用压滤机进行脱水，脱出的水重 新进行步骤(1)-(3)的系统处理，泥饼的含水率降至60%以下， 进行装袋，由专业固废公司进行处置。
步骤(1)中，所述的UV反应器的型号是UVC-0.5，UV反应器 的反应控制参数为：温度18-25℃，压力为0.5-2.0kgf/cm2，循环周期 为4-6次/h。
步骤(1)中，保证反应时间优选为30min。
步骤(2)中，所述的H2O2的浓度为30%，加入量优选为电镀废水 体积的1%。
步骤(2)中，优选搅拌强度为80rpm，反应时间控制为15min。
步骤(3)中，优选先将pH控制为8.0，反应10min，静止沉淀 30min。
步骤(3)中，然后调节pH至9-9.5，优选继续反应10min。
步骤(3)中，滤后的出水采用HCl进行中和，中和后出水的pH 为7.5-8.0。
本发明的积极效果如下：
本发明与现有技术相比，可以有效地完成Zn-Ni电镀废水中金属 离子的破络过程，使锌离子和镍离子以独立离子的形式出现在水中， 在通过加碱沉淀组合系统，达到电镀废水去除锌镍离子的要求。是一 种高效、稳定的锌镍电镀废水处理工艺，经过处理，出水锌离子的含 量可以稳定保持在1.0mg/L以下;镍离子浓度稳定保持在0.5mg/L以 下。工艺过程简单，使用设备少，投资小，效率高，可以广泛应用于 各种合金电镀废水的净化处理。
本专利工艺的处理出水可以达到《电镀污染物排放标准》 (GB21900-2008)中的标准：
Zn2+<1.0mg/L Ni2+<0.5mg/L pH=6-9。
其中Zn2+检测采用双硫腙分光光度法，Ni2+的检测采用火焰原子吸收 光度法。
