[發明專利]一種脫除高濃度含鎳電鍍廢水的處理方法

有效

• 申請號: 201410629118.0
• 申請日: 2014-11-10
• 公開（公告）號: CN104445715B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 嚴群;田延威
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F103/16
• 代理公司: 北京愛普納杰專利代理事務所(特殊普通合伙)11419
• 代理人: 張勇

技術領域

本發明涉及一種脫除高濃度含鎳電鍍廢水的處理方法，尤其是一種基于改性硅酸鈣物化脫除高濃度含鎳電鍍廢水的處理方法，屬于環境工程和廢水處理領域。

背景技術

電鍍是制造業的基礎工藝之一，對我國經濟社會的發展起到了很大的促進作用。然而，伴隨著造福人類的同時，電鍍生產過程中也產生了鍍件清洗廢水、廢槽液、設備冷卻液、廢鍍液等大量的電鍍廢水，其中，重金屬的治理是工業廢水的重中之重。鎳是最常見的致敏性金屬，如果處理不當會對生態環境及人類產生重大的危害。

目前，含鎳電鍍廢水的處理方法有化學法、物化法和生物法等。其中生物法中的功能菌對重金屬離子的富集程度高，污泥中重金屬離子濃度高，因此，生成污泥量少，二次污染明顯減小。但是該方法存在功能菌反應效率低，馴化周期長，應用成本高等問題。化學法是通過加入化學藥劑，使有害的電鍍污染物通過中和沉淀、氧化還原等一系列的化學反應轉化為無害的或者易于水分離的物質，從而達標排放。因此，化學法具有投資少、處理裝置簡單、維修及操作簡單等優點，但是存在著投藥量大，產生污泥量大，易造成二次污染問題。物化法是目前運用的主流工藝，主要有離子交換法、吸附法、膜分離法和電解法等。其中由于離子交換法、膜分離法和電解法運行成本高和耗能大，因此，物化法主要是吸附法。吸附法有較強的適應性，且投資低，但存在重金屬不易回收利用以及吸附劑難以重復利用等問題。

從2008年后國家出臺了電鍍廢水最新排放標準，尤其是針對重金屬鎳的要求更高，傳統方法很難實現達標排放。因此，如何開發更優質的材料，選取更高效的工藝，正成為日益關注的焦點。

本發明選用兩段法工藝結合吸附材料-改性硅酸鈣，能針對鎳、磷復合物進行特殊高效吸附和離子交換，處理過程不用投加破絡合劑，節省了投資成本，縮短了處理時間，而且重金屬離子沉降速度快，處理效率高。本發明采用的改性硅酸鈣在不同pH條件下呈現不同形式狀態，因此，將反應后的剩余污泥通過洗脫過程，解析出改性硅酸鈣，還可以達到吸附劑再生利用的目的。

發明內容

本發明的目的是提供一種脫除高濃度含鎳電鍍廢水的處理方法，該方法采用兩段法，工藝簡單，投資小，成本低，處理時間短，去除效果好，而且能將吸附劑進行有效的再生利用，節約資源，不污染環境實現零排放。

為實現上述目的，本發明的技術方案主要包括以下步驟：

(1)將廢水導入預處理池，加入稀釋液稀釋廢水，混合攪拌使溶液完全混合，調節混合廢水的pH值，經預沉淀后，上清液進入第一段的混合反應池；

(2)將預處理過的廢水導入第一段的混合反應池中，投加吸附劑改性硅酸鈣進行吸附反應，隨后進入到絮凝澄清池進行固液分離；

(3)第一段的固液分離的上清液進入到第二段的混合反應池中，投加吸附劑改性硅酸鈣進行吸附反應，隨后進入到絮凝沉降池進行固液分離。

所述稀釋液為渡槽清洗液或污水處理車間清洗液等，稀釋廢水倍數為1-100倍。

所述的pH調節劑為氫氧化鈣或氫氧化鈉溶液，并調節混合廢水pH值為6-10。

所述的吸附劑為改性硅酸鈣，粒徑小于1μm。

所述吸附劑的每階段的投加量為0.5-10g/L，吸附反應時間為0.5-2h，絮凝沉降池的沉降時間為0.5-2h。

所述改性硅酸鈣含有鈣來源物質30％-60％、硅來源物質30％-60％、分散劑0.3％-6％、水0％-30％，粒徑為1μm以下。其中，鈣來源物質為硝酸鈣、氫氧化鈣或氯化鈣，硅來源物質為硅酸鈉、硅酸鉀、正硅酸四乙酯或正硅酸鹽，分散劑為無水乙醇、聚乙二醇、乙二醇或丙三醇，分散劑的添加劑量是鈣源物質質量的1％-10％，鈣:硅摩爾比為0.5-2:1。

所述改性硅酸鈣的制備方法包括以下步驟：(1)向鈣源、硅源溶解池中添加等體積的水；(2)向鈣源溶解池中添加鈣源物質和分散劑，使得鈣源物質終濃度在1mol/L以內，分散劑質量為鈣源物質質量的1％-10％；(3)向硅源溶解池中加硅源物質，使兩溶解池中鈣硅摩爾比為0.5-2:1；(4)待兩溶解池中的物質完全溶解后，將兩溶解池中的溶液以相同速度進入到混合反應池中進行混合反應，混合反應溫度為30-60℃，攪拌速度為100-250r/min，反應時間為6h；(5)將所得粗改性硅酸鈣用去離子水和無水乙醇先后洗滌過濾3次后，常溫或60℃干燥得到改性硅酸鈣成品。具體參見發明名稱為“一種改性硅酸鈣及其在污水除磷中的應用”，申請號為201310647958.5的發明專利申請。