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第24卷第2期宁波工程学院学报Vol．24No．22012年6月JOURNALOFNINGBOUNIVERSITYOFTECHNOLOGYJune．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方法，出水水质稳定。氨氮、磷酸盐纳管浓度达到《污水排入城市下水道水质标准》(CJ343－2010)的要求，总镍含量满足《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，其他污染物达到《污水综合排放标准》(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重，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、电解法、离子交换法、催化还原法、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+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，对于小型化学镀镍企业废水的Ni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。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。n52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理，达到《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。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33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30m/d，30m/d和333340m/d，砂抛、研磨废水约20m/d，废水总处理量为120m/d，即15m/h。表1含镍废水进水浓度(除pH外，单位mg/L)污染物指标pHCODSS氨氮磷酸盐石油类总镍设计浓度4～650010045352015氨氮、磷酸盐纳管浓度执行《污水排入城市下水道水质标准》(CJ343－2010)，总镍执行《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，其他污染物执行《污水综合排放标准》(GB8978－1996)三级标准，见表2。表2设计污水排放标准(除pH外，单位mg/L)污染物指标pHCODSS氨氮磷酸盐石油类总镍设计浓度6～9500100458200．53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:图1工艺流程框图3．2工艺说明n丁杰王丽亚:化学镀镍废水处理工程实例53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，含镍废水用耐腐蚀泵打入氧化池，用耐腐蚀泵加入酸性废水调节pH，另用加药泵加入稀硫酸(酸性废水不足时)和次氯酸钠溶液，pH/OPR计控制pH和ORP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，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、PAC和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、研磨废水经砂滤池后自流入pH回调池，pH加酸回调至6～9后经标准排放池排入市政污水管网。废镀镍液收集于废镀镍液贮池，外运回收处置。4主要构筑物及设备表2主要构筑物序号名称数量规格停留时间备注1含镍废水贮池14．0m3．0m3．0m6．0h防腐2酸性废水贮池13．0m2．0m3．0m4．0h防腐3碱性含油废水贮池13．0m2．0m3．0m4．0h防腐4废镀镍液贮池14．2m1．0m3．0m－－－防腐35砂抛、研磨废水贮池1利用原有调节池，有效容积8m3．2h－－－6氧化池22．0m2．0m3．0m2．3h防腐7pH调整池20．9m0．9m3．0m0．31h防腐8pH回调池20．9m0．9m3．0m0．26h防腐9污泥池22．0m2．0m3．0m2－－－－－－10砂滤池22．0m1．0m3．0m－－－防腐表3主要设备序号名称单位数量规格、型号备注1耐腐自吸泵台10SZ4032－18D，1．5kw新购2耐腐自吸泵台4SZ5040－22D，2．2kw新购3卧式自吸离心泵台232ZX3．2－20，1．1kw新购4ORP自动控制仪台1pH3250/RP100新购5pH自动控制仪台2pH3250/MP100新购6回转式鼓风机台2HC30S新购7污水专用螺杆泵台1WG40－1新购8厢式压滤机台1XMY50/800－U新购39斜管沉淀设备套110m/h新建10斜管沉淀设备套15m3/h原有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:n54宁波工程学院学报2012年第2期表4实际监测结果(除pH外，单位mg/L)污染物指标pHCODSS氨氮磷酸盐石油类总镍监测浓度6～920060152170．36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。经初步估算，总运行费用为3．5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，镍主要以络合物的形式存在，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。参考文献:［1］陈志勇，王辉．漂白粉氧化处理化学镀镍废液的研究［J］．电镀与环保，2001．［2］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［J］．山东化工，2010，39(8):18－20．［3］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［J］．黑龙江大学自然科学学报，1999，16(2):102－105．［4］孟祥和，胡国飞．重金属废水处理［M］．北京:化学工业出版社，2000:5－12．［5］屠振密，黎德育．化学镀镍废水处理的现状和进展［J］．电镀与环保，2003，23(2):1－5．［6］深圳市电镀行业生产废水治理工程－设计指引(SZHB－SJZY－01)．2007．9ChemicalNickelPlatingWastewaterTreatmentEngineeringDINGJie，WANGLi－ya(NingboYonglvEnvironmentalProtectionTechnicalEngineeringCo．，Ltd．，Ningbo，Zhejiang，315040，China)Abstract:Consideringthechemicalnickelplatingprocessandthecharacteristicsofwastewater，theoperationreliabilityandeconomyofthetechnologyshallbetakenintoaccountinthedesign．Thepaper，basedonthecomplexingagentsaddedinthechemicalplatingsolutionandtheeffectofadditivesonthewastewatertreat-ment，proposessuchmethodsaschemicaloxidation，precipitationandaddedheavymetalcaptureagentincombinationfortreatingelectrolessnickelplatingwastewaterandcomesupwiththeresultofstableeffluentquality．Thestudyindicatesthattheammonianitrogen，phosphatenanotubesconcentrationconformswiththerelatedwaterqualitystandardCJ343－2010，thetotalnickelwiththerelatedexecutionemissionstandardGB21900－2008inTable2andtheothercontaminantswiththerelatedstandardGB8978－1996．Keywords:electrolessnickelplating，oxidation，precipitation，wastewatertreatment