一种化学镀镍废槽液正渗透浓缩过程减缓膜污染的原料液调制方法技术

本发明专利技术公开了一种化学镀镍废槽液正渗透浓缩减缓膜污染的原料液调制方法，化学镀镍废槽液首先接入O3进行氧化破络反应，同时氧化亚磷及次磷为正磷酸盐；然后添加CaO，利用解离的Ca

【技术实现步骤摘要】
一种化学镀镍废槽液正渗透浓缩过程减缓膜污染的原料液调制方法


[0001]本专利技术涉及电镀废水处理和电镀废液减量
，尤其涉及一种缓解正渗透膜污染的方法。

技术介绍

[0002]化学镀镍技术作为一种前沿的表面处理技术，具有更高的硬度和更好的耐磨性，不用外加电源，节约能源等优点，广泛地应用在航空航天、石油化工、电子、机械、纺织等领域。庞大的电镀产业在助长现代工业快速发展的同时，也带来了严重的环境污染问题，电镀污染是当今全球三大污染工业之一。在化学镀镍过程中，须更换老化的镀液，从而产生大量的废槽液，其主要成分为高浓度镍离子、次亚磷酸盐、难降解有机物以及微量的其他金属杂质，此外，镀液中还添加了各种稳定剂、络合剂和光亮剂来保证镀件的质量。化学镀镍废槽液水质复杂，污染物浓度高，对环境危害极大。电镀企业一般委托专门的危废处置机构对排放的废液进行处理，所需的处置费用是一般废水的成百甚至上千倍，加重了企业的负担。因此，将化学镀镍废槽液减量是企业的迫切需求，一方面可以减少危废的处置费用，提高企业效益，另一方面也可以减小后续处理所需要的空间，降低处理场地的建设成本。
[0003]作为一种新兴的渗透驱动膜分离技术，正渗透技术(FO)的驱动力为膜两侧溶液的渗透压差，依靠渗透压差纯水从具有较低渗透压 (或较高水化学势)的原料液一侧通过选择透过性膜自发地流向具有较高渗透压(或较低水化学势)的汲取液一侧，整个过程不需要外加压力。随着FO过程的运行，原料液逐渐被浓缩，汲取液逐渐被稀释，直至膜两边的渗透压达到平衡时渗透停止。相比于传统的超滤(UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)等压力驱动膜过程，FO技术具有能量损耗低、膜污染趋势小、不会造成二次污染、纯水回收率高等优点，因此被广泛的应用于海水淡化、污水处理、食品加工和医疗科学等领域。
[0004]虽然较多关于正渗透膜污染的研究表明，与传统的外压驱动膜工艺相比，FO膜污染较轻，且为可逆污染。但是不论什么膜分离过程或什么材质的膜，经过长期运行后，膜表面都必然会发生污染物的沉积。膜污染会对膜的表面形态和物理化学性质产生直接的或间接的负面影响，导致水通量下降，缩短膜的使用性能，增加运行成本。对于 FO膜也存在着同样的问题，这是正渗透
一个急需解决的关键问题。

技术实现思路

[0005]为了解决FO浓缩化学镀镍废槽液过程中发生的膜污染问题，本专利技术提供了一种原料液调制方法来缓解膜污染。本专利技术通过对原料液的调制既可以降低原料液渗透压，提高稳定的水通量，也可以降低污染物浓度，减缓浓差极化及膜污染，延长膜的工作周期，避免了经济价值损耗。不仅可以浓缩减量目标化学镀镍废槽液的体积，而且膜材料损耗大大降低，节约了经济成本。
[0006]为了解决本专利技术的技术问题，提出的技术方案为：一种减缓正渗透浓缩化学镀镍
废槽液膜污染的原料液调制方法，通过对化学镀镍废槽液进行O3氧化，然后添加CaO沉淀，并采用聚丙烯酰胺(PAM)对其进行絮凝和曝气，最后使用硫酸溶液调节其pH值至酸性；将调控后的化学镀镍废槽液通过正渗透技术进行浓缩，可显著减缓膜污染，确保系统连续稳定运行，浓缩后的化学镀镍废槽液体积明显降低，水回收率达75％
‑
80％。
[0007]优选的，所述O3投加速率为100
‑
150mg/(L
·
h)，氧化化接触时间为12
‑
18h。
[0008]优选的，所述CaO添加量为50
‑
60g/L，加入氧化钙后常温振荡 8
‑
12h。
[0009]优选的，所述絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM)的添加量为50
‑
60mg/L，加入PAM静置30min后固液分离。
[0010]优选的，其特征在于，所述曝气装置曝气强度为 0.87
×
103‑
1.0
×
103L/(min
·
m3)，曝气时间为24h。
[0011]优选的，所述硫酸溶液为浓硫酸，溶液pH值调控为6
‑
6.6。
[0012]优选的，所述调控后的化学镀镍废槽液的电导率为25
‑
40ms/cm，渗透压降低50％。
[0013]优选的，化学镀镍废槽液首先接入O3进行氧化破络反应，同时氧化亚磷及次磷为正磷酸盐；然后添加CaO，利用解离的Ca
2+
和OH
‑
分别沉淀去除部分镍和磷；对废液进行曝气吹脱进一步去除含氮污染物，逸出的NH3采用硫酸固定可实现硫酸铵回收。
[0014]优选的，包括以下步骤：
[0015]S1：向实际化学镀镍废槽液中通入O3氧化，氧化时间为18h；
[0016]S2：向步骤S1处理后的废槽液中添加CaO，添加量为50g/L，加入氧化钙后常温振荡12h；
[0017]S3：向步骤S2处理后的废槽液中添加絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM)，添加量为50mg/L，加入PAM后静置30min，取出上层溶液；
[0018]S4：将步骤S3处理后的废槽液通过曝气装置曝气24h；
[0019]S5：将步骤S4处理后的废槽液进行抽滤，去除沉积物，得到清澈的上清液；
[0020]S6：向步骤S5处理后的上清液中加入浓硫酸，调控溶液pH为 6.0
‑
6.3；
[0021]S7：运用FO膜分离系统，利用正渗透膜两侧溶液的渗透压差为驱动力，以对步骤S6调制后的弱酸性化学镀镍废槽液进行浓缩。
[0022]优选的，包括以下步骤：
[0023]S1：向实际化学镀镍废槽液中通入O3氧化，氧化时间为18h；
[0024]S2：向步骤S1处理后的废槽液中添加CaO，添加量为50g/L，加入氧化钙后常温振荡12h；
[0025]S3：向步骤S2处理后的废槽液中添加絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM)，添加量为50mg/L，加入PAM后静置30min，取出上层溶液；
[0026]S4：将步骤S3处理后的废槽液通过曝气装置曝气24h；
[0027]S5：将步骤S4处理后的废槽液进行抽滤，去除沉积物，得到清澈的上清液；
[0028]S6：向步骤S5处理后的上清液中加入浓硫酸，调控溶液pH为 6.0
‑
6.3；
[0029]S7：运用FO膜分离系统，利用正渗透膜两侧溶液的渗透压差为驱动力，以对步骤S6调制后的弱酸性化学镀镍废槽液进行浓缩。
[0030]进一步具体的，步骤S1中原始化学镀镍废槽液的电导率为50～80 ms/cm。
[0031]进一步具体的，步骤S6中调控后的化学镀镍废槽液的电导率为 25～40ms/cm，电
导率降低约50％。
[0032]本专利技术和现有技术相比，具有以下优点：
[0033](1)尽管物理清洗对膜表面的可逆污染物可以有效去除，但是对于膜内部的不可逆污染的清洗有限。同样的，采用化学清洗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种减缓正渗透浓缩化学镀镍废槽液膜污染的原料液调制方法，其特征在于：通过对化学镀镍废槽液进行O3氧化，然后添加CaO沉淀，并采用聚丙烯酰胺(PAM)对其进行絮凝和曝气，最后使用硫酸溶液调节其pH值至酸性；将调控后的化学镀镍废槽液通过正渗透技术进行浓缩，可减缓膜污染，确保系统连续稳定运行，浓缩后的化学镀镍废槽液体积降低。2.根据权利要求1所述的通过调控原料液性质缓解正渗透浓缩化学镀镍废槽液膜污染的方法，其特征在于，所述O3投加速率为100
‑
150mg/(L
·
h)，氧化化接触时间为12
‑
18h。3.根据权利要求1所述的通过调控原料液性质缓解正渗透浓缩化学镀镍废槽液膜污染的方法，其特征在于，所述CaO添加量为50
‑
60g/L，加入氧化钙后常温振荡8
‑
12h。4.根据权利要求1所述的通过调控原料液性质缓解正渗透浓缩化学镀镍废槽液膜污染的方法，其特征在于，所述絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM)的添加量为50
‑
60mg/L，加入PAM静置30min后固液分离。5.根据权利要求1所述的通过调控原料液性质缓解正渗透浓缩化学镀镍废槽液膜污染的方法，其特征在于，所述曝气装置曝气强度为0.87
×
103‑
1.0
×
103L/(min
·
m3)，曝气时间为24h。6.根据权利要求1所述的通过调控原料液性质缓解正渗透浓缩化学镀镍废槽液膜污染的方法，其特征在于，所述硫酸溶液为浓硫酸，溶液pH值调控为6
‑
6.6。7.根据权利要求1所述的通过调控原料液性质缓解正渗透浓缩化学镀镍废槽液膜污染的方法，其特征在于，所述调控后的化学镀镍废槽液的电导率为25
‑
40ms/cm，渗透压降低50％。8.根据权利要求1所述的通过调控原料液性质缓解正渗透浓缩化学镀镍废槽液膜污染的方法，其特征在于，化学镀镍废槽液首先接入O3进行氧化破络反应，同时氧化亚磷及次磷...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄建，张勇，蒋永伟，曹蕾，潘婷，涂勇，
申请(专利权)人：江苏省环境工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：