申請(qǐng)日2015.06.16
公開(kāi)(公告)日2015.10.07
IPC分類號(hào)C02F103/16; C02F9/04
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種堿性鋅-鎳合金電鍍廢水的處理方法，在pH=8～13的條件下，用雙氧水破壞堿性鋅-鎳合金電鍍廢水中的脂肪族胺類強(qiáng)絡(luò)合劑，由于氧化反應(yīng)比較緩慢，需要反應(yīng)10h以上。然后用二甲基二硫代氨基甲酸鈉與鋅和鎳等重金屬離子反應(yīng)生成二甲基二硫代氨基甲酸鋅和二甲基二硫代氨基甲酸鎳等沉淀物，使廢水殘留的鋅和鎳等重金屬離子滿足GB 21900-2008《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》表2的要求。沉淀物分離后，廢水能夠達(dá)標(biāo)排放。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種堿性鋅-鎳合金電鍍廢水的處理方法，其特征在于，包括以下步驟： 在所述堿性鋅-鎳合金電鍍廢水中加入雙氧水，氧化所述堿性鋅-鎳合金電鍍廢水 中的脂肪族胺類強(qiáng)絡(luò)合劑，反應(yīng)完全后，再加入酸調(diào)節(jié)廢水pH<7，再加入還 原劑還原未反應(yīng)的雙氧水，反應(yīng)完全后，加入二甲基二硫代氨基甲酸鈉，攪拌 后加入酸或堿調(diào)節(jié)廢水的pH=4.5～5.5，沉淀所述堿性鋅-鎳合金電鍍廢水中的 重金屬離子。
2.如權(quán)利要求1所述的堿性鋅-鎳合金電鍍廢的水處理方法，其特征在于， 包括以下步驟：在pH≥8的堿性鋅-鎳合金電鍍廢水中加入雙氧水，氧化所述堿 性鋅-鎳合金電鍍廢水中的脂肪族胺類強(qiáng)絡(luò)合劑，反應(yīng)10h以上，再加入稀硫酸 調(diào)節(jié)廢水pH<7，再加入焦亞硫酸鈉還原未反應(yīng)的雙氧水，反應(yīng)10min后加入 二甲基二硫代氨基甲酸鈉，攪拌，10min后加稀硫酸或氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)廢水 的pH=4.5～5.5，沉淀100min以上，沉淀所述堿性鋅-鎳合金電鍍廢水中的重 金屬離子。
3.如權(quán)利要求2所述的堿性鋅-鎳合金電鍍廢水的處理方法，其特征在于： 在加入焦亞硫酸鈉還原未反應(yīng)的雙氧水之前，加入稀硫酸調(diào)節(jié)廢水pH=4。
4.如權(quán)利要求1所述的堿性鋅-鎳合金電鍍廢水的處理方法，其特征在于： 包括以下步驟：
步驟一，氧化處理：將堿性鋅-鎳合金電鍍廢水調(diào)節(jié)池中的堿性鋅-鎳合金電 鍍廢水泵入一級(jí)氧化反應(yīng)池，每噸廢水中加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的雙氧水溶液3～4 kg，反應(yīng)約1～2h，將堿性鋅-鎳合金電鍍廢水從所述一級(jí)氧化反應(yīng)池轉(zhuǎn)入二級(jí) 氧化反應(yīng)池;
步驟二，還原殘留的雙氧水：將堿性鋅-鎳合金電鍍廢水從所述二級(jí)氧化反 應(yīng)池流入還原反應(yīng)池，攪拌池液，加稀硫酸調(diào)節(jié)廢水pH=4，加入焦亞硫酸鈉 水溶液，用電位計(jì)測(cè)定ORP值，控制焦亞硫酸鈉的加入量，還原殘余的雙氧水;
步驟三，沉淀重金屬離子：將堿性鋅-鎳合金電鍍廢水從還原反應(yīng)池轉(zhuǎn)入沉 淀反應(yīng)池，攪拌池液，每噸廢水中加二甲基二硫代氨基甲酸鈉水溶液15～25L; 將堿性鋅-鎳合金電鍍廢水從沉淀反應(yīng)池流入絮凝池，加絮凝劑使沉淀顆粒聚集， 用稀硫酸或氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)廢水的pH=5;將堿性鋅-鎳合金電鍍廢水從絮凝 池流入斜管沉降池，沉淀物沉入沉降池底部;
步驟四，中和處理：將堿性鋅-鎳合金電鍍廢水從所述斜管沉降池轉(zhuǎn)入中和 反應(yīng)池，攪拌池液，加氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH=6～9;加雙氧水氧化殘留的焦亞 硫酸鈉和沉淀劑，用電位計(jì)控制雙氧水的加入量;若廢水中的COD仍然超標(biāo)， 則采用生化降解法降低COD;
步驟五：處理后的堿性鋅-鎳合金電鍍廢水從出水口排出。
5.如權(quán)利要求4所述的堿性鋅-鎳合金電鍍廢水的處理方法，其特征在于， 還包括步驟六：沉淀物的處理，用污泥泵將斜管沉降池中的沉淀物泵入板框式 壓濾機(jī)，壓濾，濾液流回鋅-鎳合金電鍍廢水調(diào)節(jié)池。
6.如權(quán)利要求4所述的堿性鋅-鎳合金電鍍廢水的處理方法，其特征在于： 步驟三與步驟四之間還包括步驟A：對(duì)所述斜管沉降池中的清水進(jìn)行檢測(cè)，取 所述斜管沉降池中的清水加沉淀劑，沒(méi)有沉淀物生成表明鋅和鎳已經(jīng)達(dá)標(biāo)，如 果有沉淀物則未達(dá)標(biāo)，需增加沉淀劑的用量。
7.如權(quán)利要求4所述的堿性鋅-鎳合金電鍍廢水的處理方法，其特征在于： 所述絮凝劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的聚丙烯酰胺水溶液。
8.如權(quán)利要求4所述的堿性鋅-鎳合金電鍍廢水的處理方法，其特征在于： 所述雙氧水為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的雙氧水稀釋10倍制得。
9.如權(quán)利要求4所述的堿性鋅-鎳合金電鍍廢水的處理方法，其特征在于： 所述焦亞硫酸鈉溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的焦亞硫酸鈉水溶液。
10.如權(quán)利要求4所述的堿性鋅-鎳合金電鍍廢水的處理方法，其特征在于： 所述稀硫酸為將濃硫酸稀釋10倍;所述氫氧化鈉溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氫氧 化鈉溶液。
說(shuō)明書(shū)
一種堿性鋅-鎳合金電鍍廢水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及廢水處理領(lǐng)域，特別是指一種堿性鋅-鎳合金電鍍廢水的處理方 法。
背景技術(shù)
科學(xué)技術(shù)和市場(chǎng)的發(fā)展對(duì)防腐性鍍層的要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)鍍鋅工藝已經(jīng) 不能滿足現(xiàn)代工業(yè)的要求。電鍍鋅-鎳合金是近20多年興起是一種陽(yáng)極性防護(hù) 鍍層，該鍍層不僅耐蝕性高于鍍鋅層7～10倍，更擁有良好的上漆性、可焊性 和成形性，具有優(yōu)良的抗鹽霧性以及低氫脆性，適合于要求耐疲勞的彈簧、緊 固件和在較高溫度下使用的零部件，因而廣泛適用于汽車、航空航天、輕工家 電等行業(yè)[1]。
鋅-鎳合金電鍍包括酸性和堿性兩個(gè)體系，目前主要使用堿性體系。兩個(gè)體 系的鍍液都含有強(qiáng)絡(luò)合劑，主要是脂肪族胺類絡(luò)合劑。堿性鋅-鎳合金鍍液含有 3%左右的強(qiáng)絡(luò)合劑[2-3]，這種絡(luò)合劑的穩(wěn)定性高，在常溫下用雙氧水氧化只能 使其轉(zhuǎn)變成絡(luò)合性相對(duì)較弱的其它絡(luò)合劑。目前，整個(gè)行業(yè)面臨鋅-鎳合金電鍍 廢水處理的困難，研究人員正在力圖攻克這個(gè)技術(shù)難題。有關(guān)文獻(xiàn)曾報(bào)道過(guò)各 類沉淀劑在處理電鍍廢水中的應(yīng)用[4]，但未見(jiàn)鋅-鎳合金電鍍廢水的處理。有些 電鍍廢水處理廠使用重金屬捕捉劑處理鋅-鎳合金電鍍廢水發(fā)現(xiàn)，鎳能夠達(dá)標(biāo)排 放，但鋅卻不能達(dá)標(biāo)。
鋅-鎳合金電鍍廢水處理問(wèn)題是嚴(yán)峻的，如果不能推出新的處理工藝使其達(dá) 標(biāo)排放，這個(gè)鍍種將面臨被淘汰的窘境。
參考資料：[1]曹浪，左正忠，田志斌，等.電鍍鋅鎳合金的研究現(xiàn)狀與 展望[J].材料保護(hù)，2010，43(4)：33-37+50。[2]賴奐汶，丁汀，黃清安.無(wú) 氰堿性鋅鎳合金電鍍中配位劑的選擇[J].電鍍與涂飾，2008，27(1)：5-6。[3] 費(fèi)世東，張小華，許巖，等.堿性體系電鍍鋅鎳合金工藝中配位劑對(duì)鍍層的影 響[J].材料保護(hù)，2005，38(4)：48-50+61。[4]王淑娟，呂明威，王子侃， 等.各類化學(xué)沉淀劑在電鍍廢水處理中的應(yīng)用[J].廣州化工，2015，43(6)： 42-44。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提出了，解決了目前堿性鋅-鎳合金電鍍廢水處理不能 達(dá)標(biāo)的問(wèn)題。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種堿性鋅-鎳合金電鍍廢水的處理方法， 包括以下步驟：在所述堿性鋅-鎳合金電鍍廢水中加入雙氧水，氧化所述堿性鋅- 鎳合金電鍍廢水中的脂肪族胺類強(qiáng)絡(luò)合劑，反應(yīng)完全后，再加入酸調(diào)節(jié)廢水pH <7，再加入還原劑還原未反應(yīng)的雙氧水，反應(yīng)完全后，加入二甲基二硫代氨基 甲酸鈉，攪拌后加入酸或堿調(diào)節(jié)廢水的pH=4.5～5.5，沉淀所述堿性鋅-鎳合金 電鍍廢水中的重金屬離子。
優(yōu)選的，所述的堿性鋅-鎳合金電鍍廢水的處理方法包括以下步驟：在pH≥ 8的堿性鋅-鎳合金電鍍廢水中加入雙氧水，氧化所述堿性鋅-鎳合金電鍍廢水中 的脂肪族胺類強(qiáng)絡(luò)合劑，反應(yīng)10h以上，再加入稀硫酸調(diào)節(jié)廢水pH<7，再加 入焦亞硫酸鈉還原未反應(yīng)的雙氧水，反應(yīng)10min后加入二甲基二硫代氨基甲酸 鈉，攪拌，10min后加稀硫酸或氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)廢水的pH=4.5～5.5，沉淀 100min以上，沉淀所述堿性鋅-鎳合金電鍍廢水中的重金屬離子。
優(yōu)選的，所述的堿性鋅-鎳合金電鍍廢水的處理方法，在加入焦亞硫酸鈉還 原未反應(yīng)的雙氧水之前，加入稀硫酸調(diào)節(jié)廢水pH=4。
優(yōu)選的，所述的堿性鋅-鎳合金電鍍廢水的處理方法包括以下步驟：
步驟一，氧化處理：將堿性鋅-鎳合金電鍍廢水調(diào)節(jié)池中的堿性鋅-鎳合金電 鍍廢水泵入一級(jí)氧化反應(yīng)池，每噸廢水中加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的雙氧水溶液3～4 kg，反應(yīng)約1～2h，將堿性鋅-鎳合金電鍍廢水從所述一級(jí)氧化反應(yīng)池轉(zhuǎn)入二級(jí) 氧化反應(yīng)池;
步驟二，還原殘留的雙氧水：將堿性鋅-鎳合金電鍍廢水從所述二級(jí)氧化反 應(yīng)池流入還原反應(yīng)池，攪拌池液，加稀硫酸調(diào)節(jié)廢水pH=4，加入焦亞硫酸鈉 水溶液，用電位計(jì)測(cè)定ORP值，控制焦亞硫酸鈉的加入量，還原殘余的雙氧水;
步驟三，沉淀重金屬離子：將堿性鋅-鎳合金電鍍廢水從還原反應(yīng)池轉(zhuǎn)入沉 淀反應(yīng)池，攪拌池液，每噸廢水中加二甲基二硫代氨基甲酸鈉水溶液15～25L; 將堿性鋅-鎳合金電鍍廢水從沉淀反應(yīng)池流入絮凝池，加絮凝劑使沉淀顆粒聚集， 用稀硫酸或氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)廢水的pH=5;將堿性鋅-鎳合金電鍍廢水從絮凝 池流入斜管沉降池，沉淀物沉入沉降池底部;
步驟四，中和處理：將堿性鋅-鎳合金電鍍廢水從所述斜管沉降池轉(zhuǎn)入中和 反應(yīng)池，攪拌池液，加氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH=6～9;加雙氧水氧化殘留的焦亞 硫酸鈉和沉淀劑，用電位計(jì)控制雙氧水的加入量;若廢水中的COD仍然超標(biāo)， 則采用生化降解法降低COD;
步驟五：處理后的堿性鋅-鎳合金電鍍廢水從出水口排出。
所述的堿性鋅-鎳合金電鍍廢水的處理方法還包括步驟六：沉淀物的處理， 用污泥泵將斜管沉降池中的沉淀物泵入板框式壓濾機(jī)，壓濾，濾液流回鋅-鎳合 金電鍍廢水調(diào)節(jié)池。
優(yōu)選的，所述的堿性鋅-鎳合金電鍍廢水的處理方法，步驟三與步驟四之間 還包括步驟A：對(duì)所述斜管沉降池中的清水進(jìn)行檢測(cè)，取所述斜管沉降池中的 清水加沉淀劑，沒(méi)有沉淀物生成表明鋅和鎳已經(jīng)達(dá)標(biāo)，如果有沉淀物則未達(dá)標(biāo)， 需增加沉淀劑的用量。
優(yōu)選的，所述的堿性鋅-鎳合金電鍍廢水的處理方法中所述絮凝劑為質(zhì)量分 數(shù)為0.5%的聚丙烯酰胺水溶液。
優(yōu)選的，所述的堿性鋅-鎳合金電鍍廢水的處理方法中所述雙氧水為質(zhì)量分 數(shù)為50%的雙氧水稀釋10倍制得。
優(yōu)選的，所述的堿性鋅-鎳合金電鍍廢水的處理方法，所述焦亞硫酸鈉溶液 為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的焦亞硫酸鈉水溶液。
優(yōu)選的，所述的堿性鋅-鎳合金電鍍廢水的處理方法，所述稀硫酸為將濃硫 酸稀釋10倍;所述氫氧化鈉溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%氫氧化鈉溶液。
本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明的堿性鋅-鎳合金電鍍廢水的處理方法將加入 沉淀池后的pH控制在4.5～5.5之間，使得二甲基二硫代氨基甲酸鈉與鋅-鎳合 金電鍍廢水中的重金屬離子沉淀完全。本發(fā)明的堿性鋅-鎳合金電鍍廢水的處理 方法在堿性條件下加入雙氧水，以達(dá)到廢水中的脂肪族胺類強(qiáng)絡(luò)合劑與雙氧水 充分反應(yīng)的目的。本發(fā)明的堿性鋅-鎳合金電鍍廢水的處理方法，能夠使堿性鋅- 鎳合金電鍍廢水中的鋅和鎳同時(shí)達(dá)到GB 21900-2008《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》表 2的要求，解決了目前堿性鋅-鎳合金電鍍廢水處理不能達(dá)標(biāo)的難題，具有較好 的市場(chǎng)應(yīng)用前景，并創(chuàng)造較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
