[發(fā)明專利]一種光電化學(xué)處理化學(xué)鍍鎳廢水的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810411593.9
• 申請(qǐng)日: 2018-05-02
• 公開（公告）號(hào): CN108821485A
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙旭;張娟娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心
• 主分類號(hào): C02F9/08
• 分類號(hào): C02F9/08;C02F1/461;C02F1/30;C02F1/72;C01B25/32;C01B25/36;C01B25/34;C01B25/37;C22B7/00;C22B23/00;C25C1/08;C02F101/20;C02F103/16
• 代理公司: 北京風(fēng)雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 張擁

本發(fā)明公開了一種光電化學(xué)處理化學(xué)鍍鎳廢水的方法，包括通過離子交換樹脂吸附富集化學(xué)鍍鎳廢水中的重金屬鎳，得到含有次磷的廢水；對(duì)所述離子交換樹脂進(jìn)行洗脫再生，得到含有鎳離子的再生液；對(duì)所述含有次磷的廢水進(jìn)行光電催化氧化，對(duì)所述含有鎳離子的再生液進(jìn)行電還原，從而回收金屬鎳。本發(fā)明利用光電催化氧化技術(shù)實(shí)現(xiàn)次磷的氧化和高濃度鎳離子的同步回收，可以有效將廢水中的次磷氧化為正磷，通過加入沉淀劑實(shí)現(xiàn)磷的回收；在氧化次磷過程中同時(shí)可以電還原回收重金屬鎳，具有簡單、高效、經(jīng)濟(jì)和易于在工程中應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種光電化學(xué)處理化學(xué)鍍鎳廢水的方法。

背景技術(shù)

化學(xué)鍍鎳是使用還原劑(次磷酸鹽)將鎳離子還原為金屬鎳，并在鍍件表面沉積的過程。近年來，化學(xué)鍍鎳技術(shù)已經(jīng)在化工、軍事、電子、航空航天、汽車等工業(yè)部門廣泛應(yīng)用?；瘜W(xué)鍍鎳技術(shù)日臻成熟，應(yīng)用越來越廣泛，生產(chǎn)規(guī)模日益擴(kuò)大，由此產(chǎn)生的環(huán)境問題也越來越嚴(yán)重。

化學(xué)鍍鎳廢水主要來源于清洗零部件時(shí)所產(chǎn)生的清洗廢水，因此也可以稱為化學(xué)鍍鎳清洗廢水，其中含有鎳離子和大量的次磷酸鹽、亞磷酸鹽污染物。鎳離子具有強(qiáng)致癌作用，在土壤中富集影響農(nóng)作物生長，在水中影響漁業(yè)生產(chǎn)，經(jīng)過一系列的環(huán)境遷移轉(zhuǎn)化最終進(jìn)入食物鏈，對(duì)人類健康產(chǎn)生了嚴(yán)重的威脅。而次磷酸鹽和亞磷酸鹽其溶解度大且難與沉淀劑反應(yīng)形成沉淀，導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化嚴(yán)重的同時(shí)亦造成了磷資源的流失。因此化學(xué)鍍鎳產(chǎn)生的清洗廢水處理及回收磷和重金屬鎳成為當(dāng)前研究熱點(diǎn)之一。

目前含鎳廢水處理方法主要有吸附法、液膜萃取法、化學(xué)沉淀法、離子交換法和電解法。除電解法外，其他方法只改變了鎳離子存在形態(tài)，使鎳離子發(fā)生遷移，但污染性并沒有徹底消除，更沒有得到經(jīng)濟(jì)效益。次磷酸根和亞磷酸根的去除首先要氧化成正磷，再加入沉淀劑將正磷徹底沉淀去除，將廢水中的磷固定下來，生成類似磷礦石的產(chǎn)物，用于磷酸鹽工藝或者農(nóng)業(yè)肥料等。當(dāng)采用單室的電化學(xué)技術(shù)，不能同時(shí)處理次磷廢水和含鎳廢水，并且在對(duì)含鎳廢水進(jìn)行電解時(shí)，易產(chǎn)生黑色的羥基氧化鎳，無法回收金屬鎳，反應(yīng)效率低。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種光電化學(xué)處理化學(xué)鍍鎳廢水的方法，以解決不能同時(shí)處理次磷廢水和含鎳廢水，并回收磷和金屬鎳的技術(shù)問題。

基于上述目的，本發(fā)明提供了一種光電化學(xué)處理化學(xué)鍍鎳廢水的方法，包括：

通過離子交換樹脂吸附富集化學(xué)鍍鎳廢水中的重金屬鎳，得到含有次磷的廢水；

對(duì)所述離子交換樹脂進(jìn)行洗脫再生，得到含有鎳離子的再生液；

對(duì)所述含有次磷的廢水進(jìn)行光電催化氧化，對(duì)所述含有鎳離子的再生液進(jìn)行電還原，從而回收金屬鎳。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述離子交換樹脂為陽離子交換樹脂。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，采用濃鹽酸或者濃硫酸對(duì)所述離子交換樹脂進(jìn)行洗脫再生。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，對(duì)所述含有次磷的廢水進(jìn)行光電催化氧化，對(duì)所述含有鎳離子的再生液進(jìn)行電還原，包括：

向雙室光電反應(yīng)器的陽極室中加入含有次磷的廢水，向所述雙室光電反應(yīng)器的陰極室中加入含有鎳離子的再生液；

通過光電催化氧化降解廢水中的次磷，通過電化學(xué)還原再生液中的鎳。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，以質(zhì)子交換膜作為陽極室與陰極室之間的隔膜。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，對(duì)所述含有次磷的廢水進(jìn)行光電催化氧化，對(duì)所述含有鎳離子的再生液進(jìn)行電還原，包括：

向三室光電反應(yīng)器的陽極室中加入含有次磷的廢水，向所述三室光電反應(yīng)器的陰極室中加入含有鎳離子的再生液，向所述三室光電反應(yīng)器的中隔室中加入鹽酸溶液或者硫酸溶液；