化学镀镍废水处理工程实例

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宁波工程学院学报
2012 年第 2 期
加重金属捕捉剂联合处理后， 达到纳管标准后排放至市政污水管网 ， 最终进入宁波市北区污水处理厂处 《城镇污水处理厂污染物排放标准 》 （ GB18918 － 2002 ） 二级标准后排放至镇海附近海域 。 理， 达到
2 水质、 水量及排放标准
根据项目环境影响评价报告及建设单位提供的资料 ， 本次工程须处理的废水为碱性含油废水 ， 酸性 3 3 ， 、 ， ， 30m / d ， 30m / d和 废水 含镍废水和砂抛 研磨废水 其中碱性含油废水 酸性废水和含镍废水分别约 3 3 3 3 40m / d， 砂抛、 研磨废水约 20m / d， 废水总处理量为 120m / d， 即 15m / h。
Chemical Nickel Plating Wastewater Treatment Engineering DING Jie ，WANG Li － ya （ Ningbo Yonglv Environmental Protection Technical Engineering Co． ，Ltd． ，Ningbo，Zhejiang， 315040 ，China） Abstract： Considering the chemical nickel plating process and the characteristics of wastewater，the operation reliability and economy of the technology shall be taken into account in the design． The paper，based on the complexing agents added in the chemical plating solution and the effect of additives on the wastewater treatment，proposes such methods as chemical oxidation，precipitation and added heavy metal capture agent in combination for treating electroless nickel plating wastewater and comes up with the result of stable effluent quality． The study indicates that the ammonia nitrogen，phosphate nanotubes concentration conforms with the related water quality standard CJ343 － 2010 ，the total nickel with the related execution emission standard GB21900 － 2008 in Table 2 and the other contaminants with the related standard GB8978 － 1996． Keywords： electroless nickel plating，oxidation，precipitation，wastewater treatment
第 24 卷 第 2 期 2012 年 6 月
宁波工程学院学报 JOURNAL OF NINGBO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
Vol． 24 No． 2 June． 2012
化学镀镍废水处理工程实例
丁杰， 王丽亚
（ 宁波甬绿环境环保技术工程有限公司 ， 浙江 宁波 315040 ） 摘 要：根据化学镀镍工艺及废水的特点 ， 在设计上主要应考虑工艺的运行可靠性和经济性 。根据化学镀液中添加
1 工程概况
宁波市江北五金电子有限公司是一家化学镀镍企业 。宁波甬绿环保公司接受其委托对该公司在生 产过程中产生的砂抛、 研磨废水， 碱性含油废水， 酸性废水和含镍废水进行处理， 经化学氧化、 沉淀及添
收稿日期：2012 － 02 － 29 第一作者简介：丁杰， 男， 宁波甬绿环境环保技术工程有限公司 。
2012 年第 2 期
6 工程经济分析
3 本工程总投资 46 万元， 总处理水量为 120m / d。日常运行费用主要包括电费、 人工费、 药剂费。 经 ， 3． 5 / 。 初步估算 总运行费用为 元 吨废水
7 结论
化学镀镍废水中镍离子含量比较高 ， 废水比较复杂， 含有大量的有机络合剂和添加剂， 镍主要以络 氧化破络处理后， 再用氢氧化钠加氯化钙沉淀， 除去水中的镍离子及磷酸根离子 ， 为确 合物的形式存在， 保达标， 在反应沉淀设备加入重金属捕捉剂 ， 使得出水中镍离子含量达到排放标准 。
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停留时间 6． 0h 4． 0h 4． 0h － － － 3． 2h 2． 3h 0． 31h 0． 26h － － － － － －
备注 防腐 防腐 防腐 防腐 － － － 防腐 防腐 防腐 － － － 防腐
SZ4032 － 18D， 1． 5kw 新购 SZ5040 － 22D， 2． 2kw 新购 32ZX3． 2 － 20 ， 1． 1kw 新购 pH3250 / RP100 新购 pH3250 / MP100 HC30S WG40 － 1 XMY50 /800 － U 10m3 / h 5m3 / h 新购 新购 新购 新购 新建 原有
表 2 设计污水排放标准（ 除 pH 外， 单位 mg / L） 污染物指标 设计浓度 pH 6 ～9 COD 500 SS 100 氨氮 45 磷酸盐 8 石油类 20 总镍 0． 5
3 处理工艺流程及说明
3． 1 工艺流程图 根据废水的性质和国内同类废水的成功处理经验的基础上 ， 采用酸性氧化 + 钙盐沉淀法对废水进 行处理。含镍废水处理工艺流程框图见图 1 ：
5 实际运行情况
该工程项目自 2011 年 8 月建成投产， 经过 3 个多月的运行， 处理效果已达到了设计出水水质指标 ， 各指标监测结果见表 4 所示：
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宁波工程学院学报 表 4 实际监测结果（ 除 pH 外， 单位 mg / L） 污染物指标 监测浓度 pH 6 ～9 COD 200 SS 60 氨氮 15 磷酸盐 2 石油类 17 总镍 0． 3
参考文献：
［ 1］ J］ ． 电镀与环保， 2001． 陈志勇， 王辉． 漂白粉氧化处理化学镀镍废液的研究［ ［ 2］ J］ ． 山东化工， 2010 ， 39 （ 8 ） ： 18 － 20． 冯粒克， 施银燕， 汪向阳等． 化学沉淀法处理化学镀镍废水的研究［ ［ 3］ J］ ． 黑龙江大学自然科学学报 ， 1999 ， 16 （ 2 ） ： 102 孙红， 赵立军， 杨永生等． 化学沉淀法处理化学镀镍废液中镍的研究［ － 105． ［ 4］ M］ ． 北京： 化学工业出版社， 2000 ： 5 － 12． 孟祥和， 胡国飞． 重金属废水处理［ ［ 5］ J］ ． 电镀与环保， 2003 ， 23 （ 2 ） ： 1 － 5． 屠振密， 黎德育． 化学镀镍废水处理的现状和进展［ ［ 6］ 深圳市电镀行业生产废水治理工程 － 设计指引（ SZHB － SJZY － 01 ） ． 2007． 9
图1
工艺流程框图
3． 2 工艺说明
丁
杰 王丽亚： 化学镀镍废水处理工程实例
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碱性含油废水收集于碱性含油废水贮池 ， 酸性废水收集于酸性废水贮池， 化学镀镍漂洗废水和退镀 含镍废水收集于含镍废水贮池， 砂抛、 研磨废水收集于砂抛、 研磨废水贮池， 分别进行均质均量后， 含镍 用耐腐蚀泵加入酸性废水调节 pH， 另用加药泵加入稀硫酸 （ 酸性废水不 废水用耐腐蚀泵打入氧化池， ） ， pH / OPR pH ORP 足时 和次氯酸钠溶液 计控制 和 在合适的范围内， 在酸性条件下通过次氯酸钠将次 、 亚磷酸盐氧化成正磷酸盐， 之后废水自流入 pH 调整池， 用耐腐蚀泵加入碱性含油废水调节 pH， 另用加 药泵加入片碱（ 碱性含油废水不足时） 和氯化钙控制 pH 值， 在碱性条件下正磷酸盐生成磷酸钙沉淀物 ， PAC 和 镍离子形成氢氧化镍沉淀物， 然后用耐腐蚀泵将混合液打入斜管沉淀池， 加入重金属捕捉剂、 PAM 进行混凝沉淀， ， 泥斗中污泥通过静压压入污泥池 再经螺杆泵打入压滤机压成泥饼后外运处置 ， 污 泥池上清液和滤液回流至含镍废水贮池 ， 混凝沉淀后的出水与经过沉淀处理后的砂抛 、 研磨废水经砂滤 pH 加酸回调至 6 ～ 9 后经标准排放池排入市政污水管网。 废镀镍液收集于废 池后自流入 pH 回调池， 外运回收处置。 镀镍液贮池，
4 主要构筑物及设备
表 2 主要构筑物 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 名称 含镍废水贮池 酸性废水贮池 碱性含油废水贮池 废镀镍液贮池 砂抛、 研磨废水贮池 氧化池 pH 调整池 pH 回调池 污泥池 砂滤池 数量 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 规格 4． 0m3． 0m3． 0m 3． 0m2． 0m3． 0m 3． 0m2． 0m3． 0m 4． 2m1． 0m3． 0m 利用原有调节池， 有效容积 8m 2． 0m2． 0m3． 0m 0． 9m0． 9m3． 0m 0． 9m0． 9m3． 0m 2． 0m2． 0m3． 0m2 2． 0m1． 0m3． 0m 表 3 主要设备 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 名称 耐腐自吸泵 耐腐自吸泵 卧式自吸离心泵 ORP 自动控制仪 pH 自动控制仪 回转式鼓风机 污水专用螺杆泵 厢式压滤机 斜管沉淀设备 斜管沉淀设备 单位 台 台 台 台 台 台 台 台 套 套 数量 10 4 2 1 2 2 1 1 1 1 规格、 型号 备注
的各种络合剂及其助剂对废水处理的影响 ， 提出了采用化学氧化、 沉淀以及添加重金属捕捉剂联合处理化学镀镍废水的 《污水排入城市下水道水质标准 》 （ CJ343 － 2010 ） 的要求， 方法， 出水水质稳定。氨氮、 磷酸盐纳管浓度达到 总镍含量满 《电镀污染物排放标准》 （ GB21900 － 2008 ） 中表 2 新建企业水污染物排放限值 ， 《污水综合排放标准 》 其他污染物达到 足 （ GB8978 － 1996 ） 的三级标准。 关键词：化学镀镍； 氧化； 沉淀； 废水处理 中图分类号：TQ138． 1 文献标识码：A 文章编号：1008 － 7109 （ 2012 ） 02 － 0051 － 04
近几年来， 随着科学技术的迅速发展， 化学镀镍应用领域不断扩大。 由于化学镀镍工艺简单， 实用 性较强， 具有许多优越特性， 化学镀镍技术发展较快。但化学镀镍废水中的重金属离子对环境的污染严 已引起人们的广泛关注， 特别是为提高化学镀层质量和镀液的稳定性 ， 化学镀液中添加了各种络合 重， 剂， 稳定剂和光亮剂等有机物， 对环境危害较大， 而且这些有机物的存在给废液中的镍 、 磷等离子的去除 带来了困难。因此， 研究适合化学镀镍废水的处理技术和措施 ， 具有一定的社会效益和应用价值 。 化学镀液中存在着大量的具有还原性的次磷酸盐和亚磷酸盐及络合剂和还原剂 ， 镀液及废水的组 成较为复杂， 包括了无机盐、 络合物、 有机物等， 因此化学镀镍废水处理比较困难， 任何单一方法都不能 电解法、 离子交换法、 催化还原法、 得到很好的处理效果。目前废液及废水的处理主要采用化学沉淀法 、 电渗析法、 膜渗透法、 生物法等等， 有的是两种或几种方法综合使用， 有些处理方法虽然效果较好， 但处 理废液的成本较高， 很难在小型化学镀镍企业进行推广使用 。 目前， 处理化学镀镍废水的方法主要有三类 ： 第一类是废水中重金属离子通过发生化学反应除去的 方法， 包括化学沉淀法、 化学还原法和电化学还原法等。第二类是使废水中的重金属在不改变其化学形 态的条件下进行吸附、 浓缩、 分离的方法， 包括吸附、 溶剂萃取、 蒸发和凝固法、 离子交换和膜分离等。第 三类是借助微生物或植物的絮凝 、 吸附、 积累、 富集等作用去除废水中重金属的方法， 其中包括生物絮 凝、 生物化学法和植物生态修复等。 经过多次的试验， 我们认为处理化学镀镍废液采用氧化法 + 混凝沉淀 （ 首先将次磷酸盐和亚磷酸 盐氧化为磷酸盐和破络合， 使得镍以离子态存在于污水中， 然后利用片碱 + 氯化钙除去磷酸盐及大部分 2+ ） （ ） 对于小型化学镀镍企业废水的 Ni 的镍 及添加重金属离子捕集剂法 进一步除去镍离子 联合处理， 离子的处理比较适合， 且操作容易、 简便， 处理成本低， 镍去除率高。
表 1 含镍废水进水浓度（ 除 pH 外， 单位 mg / L） 污染物指标 设计浓度 pH 4 ～6 COD 500 SS 100 氨氮 45 磷酸盐 35 石油类 20 总镍 15
（ CJ343 － 2010 ） ， 氨氮、 磷酸盐纳管浓度执行《污水排入城市下水道水质标准 》 总镍执行《电镀污染 （ GB21900 － 2008 ） 中表 2 新建企业水污染物排放限值， 物排放标准》 其他污染物执行《污水综合排放标 （ GB8978 － 1996 ） 三级标准， 准》 见表 2 。