[發明專利]一種高效處理含鎳廢水的方法

無效

• 申請號: 201210520919.4
• 申請日: 2012-11-27
• 公開（公告）號: CN103011451A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 涂保華
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明公開了一種高效處理含鎳廢水的方法，屬于污水處理領域。

背景技術

鎳及其鹽類雖然毒性較低，但作為一種具有生物學作用的元素，鎳能激活或抑制一系列的酶(如精氨酸酶，羧化酶等)而發生其毒性作用。動物吃了鎳鹽可引起口腔炎、牙釀炎和急性胃腸炎，并對心肌和肝臟有損害。實驗證明，鎳對家兔的致死量為7-8毫克/千克，鎳及其化合物對人皮膚、粘膜和呼吸道有刺激作用，可引起皮炎和氣管炎，甚至發生肺炎。通過動物實驗和人群觀察已證明：鎳具有積存作用，在腎、脾、肝中積存最多，可誘發鼻咽癌和肺癌。同時鎳對植物生長也有不利影響(鎳對水稻產生毒性的臨界濃度是20ppm)，此外對水生生物具有明顯的毒性作用。因此國家對工業廢水排放中鎳含量有嚴格要求。

鎳礦開采冶煉、輕工、機器制造、鎳鹽生產、金屬加工的廢水中常含有鎳。特別是輕工業中鍍鎳的耗鎳量不僅約占全國總耗鎳量的12-15％，而且鍍鎳過程中鎳的利用率也較低(電鍍鎳的潔凈生產三級標準的綜合利用率為88％)，因此鍍鎳廢水成為最大的鎳污染隱患。鍍鎳工藝中由于化學鍍鎳在鍍層性能以及對復雜形狀鍍件施鍍難易等方面有電鍍鎳無法比擬的優越性，同時化學鍍鎳由于大部分使用食品級的添加劑，不使用諸如氰化物等有毒物質，比電鍍鎳環保，因此化學鍍鎳在很多領域有取代電鍍的可能。但與電鍍比較，化學鍍鎳溶液穩定性較差，通常使用6-8個周期即老化，老化的鍍液仍含有10g/L左右的Ni⁺。由于化學鍍鎳老液中含有大量的NH擴以及檸檬酸、乳酸等絡合物又增加了處理難度，處理不當不僅浪費資源而且會造成鎳污染。

目前，含鎳廢水的處理主要有以下方法：

①中和沉淀法

加堿調節pH，使Ni⁺以氫氧化鎳沉淀的形式予以除去。此法操作簡單，是目前最常用的方法之一。但此法需要很高的pH才能使處理后的廢水達標。使用NaOH時沉淀較少，但成本高。使用石灰雖然成本低，但處理產生的廢渣較多，鎳回收困難，而且存在二次污染的隱患。中和過程中還容易形成氫氧化鎳膠體沉淀，造成過濾困難，由于形成沉淀的顆粒較小，不易沉淀，還需加入絮凝劑輔助沉淀。處理后的廢水呈堿性，還需要用酸中和才能排放。此外當含鎳廢水中含有大量NH₄⁺和絡合能力較強的有機物時，很難使處理后的廢水達到廢水排放要求。

②硫化物沉淀

硫化物沉淀形成的硫化鎳沉淀顆粒小，容易形成膠體。同時硫化劑本身在水中有殘留(工業廢水中S²⁺含量國家也有嚴格要求)，遇酸生成硫化氫氣體造成環境污染，而且采用硫化法很難將Ni⁺含量降低到1mg/L以下。

③鐵氧體法

鐵氧化體處理廢水主要是利用沉淀物的吸附性能，所以當廢水中Ni⁺濃度過高或廢水含有NH₄⁺、檸檬酸等絡合物時就無法使處理后的廢水達標，而且廢渣遇酸又會溶出，存在二次污染的隱患。同時由于形成大量沉淀，造成鎳回收困難。

④溶劑萃取法

通過萃取需要較多的萃取級數，同時很難將廢水中Ni⁺濃度處理到1mg/L以下，而且溶劑在萃取和再生過程中萃取劑損失較多，造成處理成本高。

⑤吸附法

吸附劑常用活性炭、腐殖酸、海泡石、樹脂等。吸附法常用于處理Ni⁺濃度較低的廢水。此法存在飽和吸附量小、不易回收鎳、處理不當容易造成二次污染、設備投資大等缺陷。

⑥膜分離技術

包括反滲透、膜萃取、超濾等，由于膜分離需要在待處理的廢水達到一定的指標的條件下才能正常運行，廢水中的固體懸浮物、有機物、膠體物質等對膜的壽命都有不利影響，原水在進反滲透膜器之前要采用一定的預處理措施，同時膜處理過程需要很高的壓力，一次設備投資多，維護、運行費用高。此外濃縮液還需經過再次無害化處理。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種高效處理含鎳廢水的方法，該方法是利用中和沉淀法在堿性條件下使重金屬鎳離子形成氫氧化鎳的沉淀物從而得以去除。該方法包括以下步驟：將廢水注入調節池，均質水質水量；用耐腐蝕提升泵提升至pH調節槽；調節后的廢水流入絮凝反應槽，向槽中投加PAC、PAM，攪拌后形成混合液；將混合液送入斜管沉淀器，在重力作用下實現固液分離，排出上清液；最后向上清液中投加硫酸中和廢水至排放標準。