化学镍废水的处理方法技术

本发明专利技术公开了一种化学镍废水的处理方法，该方法包括如下步骤：S1、将废水pH值调节至5～6，然后向其中加入H

【技术实现步骤摘要】
化学镍废水的处理方法
本专利技术涉及废水处理工艺，具体地，涉及一种化学镍废水的处理方法。
技术介绍
镍因为具有良好的导磁性、可塑性、耐腐蚀性等物理化学特征，从而被广泛用于军工制造业、机械仪表制造业及电镀等行业，是国家经济和社会发展的重要物质基础。我国镍矿资源储量仅占全球总量的3.70％，镍矿资源储备严重不足，依赖进口。随着国家经济的发展，镍矿资源供需矛盾日益突出。镍具备良好的耐腐蚀性，被广泛地应用于电子电镀行业。尤其是近年来化学镀镍发展十分迅速，与此同时也排放了大量的化学镍废水。由于化学镀镍过程中添加了大量的络合剂，如EDTA、柠檬酸、酒石酸、乳酸等，所以在化学镍废水中，镍一般以络合物的形式存在。电镀过程一般包括镀前预处理、施镀以及镀后的镀件清洗等工序。镀后的镀件清洗过程会排放大量的含低浓度镍的废水，同时，镀液本身也会老化变为含高浓度镍的废镀液。镍属于重金属，被国家列为一类污染物，若不经处理就排放，则会对生态环境和人类造成巨大威胁。化学法具有操作简单、可大批量处理、效果稳定等优点，其在废水处理中应用地也非常普遍。针对含镍废水，目前的处理方法是中和沉淀法，但该方法产生的含镍污泥在酸性条件下依然有溶解从而使得镍重新进入地下水的潜在风险，但是如果对此污泥进行深加工，则经济成本过高。也有采用如硫化钠等无机硫化物除镍，但是该种方法生成的硫化镍颗粒细小，不利于后续的固液分离工序，伴随硫化钠除镍的过程中，也会产生有害气体硫化氢。因此，有必要提出一个新的处理方法来解决以上镍废水处理技术存在的问题。此外，废镍的回收也是一个面临的巨大挑战。
技术实现思路
针对以上问题，本专利技术提供了一种化学镍废水的处理方法，该处理方法除镍率高、效果稳定且不会产生有害副产物。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种化学镍废水的处理方法，该处理方法包括如下步骤：S1、将废水pH值调节至5～6，然后向其中加入H2O2溶液进行破络反应；S2、将步骤S1反应后的体系pH值调节至6～8，然后向其中加入摩尔比为(1～2)：1的4-氨基-3-巯基-1,2,4-三唑和二甲基二硫代甲酸盐的混合药剂；S3、向步骤S2反应后的体系中加入絮凝剂进行絮凝沉降，然后固液分离。具体地，步骤S1中，单位体积废水中所述H2O2的添加量与所述废水的COD值的比值为(2～3)：1，破络反应时间为20～40min。优选地，步骤S1中，在搅拌条件下进行反应。具体地，步骤S2中，添加的所述混合药剂的物质的量为废水中总镍的物质的量的2～2.5倍，反应20～40min。具体地，步骤S3中，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸盐、苯乙烯磺酸盐或木质磺酸盐，所述絮凝剂的添加量与所述废水的体积的比例为(1～2)g：1000mL。进一步地，处理方法还包括步骤S4：向经固液分离得到的滤液中加入黄铁矿、辉钼矿、斜方沸石或硅藻土，搅拌反应1～1.5h后，再进行固液分离。更进一步地，所述黄铁矿、所述辉钼矿、所述斜方沸石和所述硅藻土的粒度为200～400目，添加的质量与所述废水的体积的比例为(1～2)g：50mL。进一步地，该处理方法还包括步骤S5：将经固液分离得到的滤渣烘干后，在500～600℃条件下焙烧1～1.5h。通过上述技术方案，本专利技术实现了以下有益效果：1、本专利技术采用先破络后螯合沉淀的处理工艺处理废水中的镍，采用4-氨基-3-巯基-1,2,4-三唑和二甲基二硫代甲酸盐复配为螯合药剂，并配合合适的pH值条件，大大提升废水中镍的去除效果，且经絮凝沉降得到颗粒较大的沉淀，便于后续固液分离；此外，本专利技术的反应产物稳定性好，保证去除效果稳定，而且反应过程中不会产生有害副产物，环境友好度高。2、在本专利技术的优选技术方案中，采用天然矿物吸附经螯合沉淀后的残余镍，进一步对废水中的镍进行深度净化。3、本专利技术的螯合沉淀经烘干焙烧操作后得到高纯度的硫化镍，处理方法简单、成本低，且产物附加值高，即本专利技术在保证经处理后废水中的镍含量稳定保持在达到排放要求的范围内的同时，还能资源化回收废水中的镍，特别适用于组分及含量波动较大的化学镍废水。具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术提供了一种化学镍废水的处理方法，该处理方法包括如下步骤：S1、将废水pH值调节至5～6，然后向其中加入H2O2溶液进行破络反应，破坏废水中镍的络合形态，加上较低的pH值条件，使得镍更容易形成沉淀而被去除；具体地，步骤S1中，单位体积废水中所述H2O2的添加量与所述废水的COD值(化学需氧量)的比值为(2～3)：1，破络反应时间为20～40min。如果H2O2添加量少，则破络不彻底，会影响镍的回收率；如果H2O2添加量过大，则会氧化螯合药剂，造成药剂浪费。可采用质量浓度30％左右的H2O2溶液。优选地，为了确保反应完全，步骤S1中反应体系在搅拌条件下进行反应，温度为常温即可。S2、将步骤S1反应后的体系pH值调节至6～8，然后向其中加入摩尔比为(1～2)：1的4-氨基-3-巯基-1,2,4-三唑(AMT)和二甲基二硫代甲酸盐(DTC类盐)的混合药剂；AMT和DTC类盐属于小分子药剂，在水中分散性好且很容易降解，是较为绿色环保的药剂。单独使用AMT作为螯合药剂时，一个镍与两个AMT分子中的两个氮原子与两个硫原子形成四个配位键，单独使用DTC类盐作为螯合药剂时，一个镍与两个DTC类盐分子中的四个硫原子形成配位键，这两个产物均为对称性螯合物，而使用AMT和DTC类盐共同作为螯合药剂时，一个DTC类盐和一个AMT分子与镍形成非对称性的螯合物，相比上述对称性螯合物，反应的吉布斯自由能更负，更利于产生鳌合沉淀。采用AMT和DTC类盐复配的螯合药剂，具有选择性强、高效、分散性好、易降解等特点；此外，生成的螯合沉淀耐酸碱性好，不会存在传统技术中镍重新进入地下水的风险，且后处理焙烧所需温度较低，焙烧产品中镍的纯度高。pH值控制在6～8之间具有优异的效率，这样可以有效的避免螯合药剂在pH值过低的情况下存在的分解失效，当然pH值也不能过高，因为pH过高时，OH—会与螯合药剂竞争镍离子，产生氢氧化镍沉淀，虽然也能除镍，但是因其颗粒较细，不利于后续的固液分离，此外，本专利技术反应体系最终产物为硫化镍，氢氧化镍的存在将影响硫化镍的纯度。具体地，步骤S2中，添加的所述混合药剂的物质的量为废水中总镍的物质的量的2～2.5倍，反应20～40min。S3、向步骤S2反应后的体系中加入絮凝剂进行絮凝沉降，然后固液分离。絮凝剂可促进沉淀生成，具体地，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸盐、苯乙烯磺酸盐或木质磺酸盐，所述絮凝剂的添加量与所述废水的体积的比例为(1～2)g：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种化学镍废水的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1、将废水pH值调节至5～6，然后向其中加入H

【技术特征摘要】
1.一种化学镍废水的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将废水pH值调节至5～6，然后向其中加入H2O2溶液进行破络反应；
S2、将步骤S1反应后的体系pH值调节至6～8，然后向其中加入摩尔比为(1～2)：1的4-氨基-3-巯基-1,2,4-三唑和二甲基二硫代甲酸盐的混合药剂；
S3、向步骤S2反应后的体系中加入絮凝剂进行絮凝沉降，然后固液分离。


2.根据权利要求1所述的化学镍废水的处理方法，其特征在于，步骤S1中，单位体积废水中所述H2O2的添加量与所述废水的COD值的比值为(2～3)：1，破络反应时间为20～40min。


3.根据权利要求1所述的化学镍废水的处理方法，其特征在于，步骤S1中，在搅拌条件下进行反应。


4.根据权利要求1所述的化学镍废水的处理方法，其特征在于，步骤S2中，添加的所述混合药剂的物质的量为废水中总镍的物质的量的2～2.5倍，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙伟，张晨阳，岳彤，胡岳华，李赛，韩明君，余恒，张洪亮，杨越，韩海生，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43