[发明专利]化学镀镍废水处理去除总磷的方法

说明书

技术领域

本发明特别涉及一种化学镀镍废水处理去除总磷的方法，其适用于处理以次亚磷酸钠为还原剂的防蚀电镀工艺如电子、通讯的耐蚀器件加工及印制电路板工业(PCB)、电镀等行业所排放的含镍废水，并实现资源回收和循环再利用。

背景技术

化学镀镍是一种有效提高工件耐蚀性和耐磨性的表面处理技术，已广泛用于包括印制电路板(PCB)、五金电镀和化工工业在内的许多行业中。现有化学镀镍液的主要组成份为还原剂次亚磷酸钠以及多种有机酸络合剂如柠檬酸、乳酸、苹果酸、pH值调节剂等，由于其稳定性较电镀镍差，通常使用5个周期(M.T.O)左右即老化报废。故而化学镀镍废槽液和水洗水的特性为含有高磷(次亚磷酸及亚磷酸)和大量有机络合剂，镍离子被络合剂强力络合，处理达标困难，是公认难治理的废水。

目前常用的含镍废水处理方法是化学沉淀法，即用石灰调节含镍废水pH值，并加金属补集剂等中和、混凝、絮凝、沉淀。此外还有离子交换法、吸附法、电渗析法、蒸发浓缩法及反渗法，但经这些方法处理后的废水均无法达到国家一级排放标准(镍离子浓度＜0.1ppm)，既会导致环境污染，且也造成资源的浪费。并且，总磷处理难度更高，废液中除了次亚磷酸及亚磷酸需要氧化外，尚有大量的有机络合剂，高COD值，也需要消耗大量氧化剂，故所加的氧化剂分散了力量，常常不能满足次亚磷酸及亚磷酸的氧化要求，所以去除效果不佳。

业界一般采用Fenton(芬顿试剂)处理化学镀镍废水，但其稳定度难以控制，排水无法达标。在芬顿试剂中起主要氧化作用的是OH·自由基，但由于难以控制，无法产生持续性、稳定性的氧化力，排放水通常也无法达标。

发明内容

针对现有技术中的诸多不足，本发明的目的在于提供一种化学镀镍废水处理去除总磷的方法，其采用的技术方案如下：

一种化学镀镍废水处理去除总磷的方法，包括：首先将化学镀镍废水的pH值调节至3～4，其后在pH值为3～4的条件下，依次对化学镀镍废水进行强碱性阴离子交换处理、强酸性阳离子交换处理和氧化处理，而后进行脉冲电凝处理，再调节化学镀镍废水的pH值≥12，并加助凝剂使化学镀镍废水中的悬浮物沉降，分离出沉淀物后，上清液中镍浓度＜0.1ppm，达标排放。

进一步的讲，该方法包括如下步骤：

(1)pH调节：将化学镀镍废水的pH值调节至3～4，适宜阴、阳离子交换，并使后续步骤(2)～(5)均在该pH值条件下进行；

(2)强碱性阴离子交换处理：以强碱性阴离子交换树脂对化学镀镍废水进行破络处理，使镍络合脱稳；

(3)强酸性阳离子交换处理：以强酸性阳离子交换树脂对化学镀镍废水进行处理，吸附化学镀镍废水中所含的镍离子；

(4)氧化处理：向化学镀镍废水中加入氧化剂，以便与铁、碳微电解产生二价铁离子催化剂，产生协同作用；

(5)催化氧化：铁、碳微电解产生的二价铁离子为催化剂与双氧水产生协同作用，能产生稳定性、持续性的芬试剂效果；

(6)脉冲电凝：以消耗性铁板作为阴、阳极板，并施以脉冲电压及正负反向变换，使全部次亚及亚磷酸氧化为正磷酸，并降低镍离子，达到排放标准；

(7)固液分离：调节化学镀镍废水的pH值≥12，并加入助凝剂，使化学镀镍废水中的悬浮物形成胶体凝聚沉降，再经沉淀池实现固液分离，上清液达标排放。

所述强碱性阴离子交换树脂包括强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂。

所述强酸性阳离子交换树脂采用基体上带有磺酸基的苯乙烯一二乙烯苯共聚树脂。

所述氧化剂包括双氧水，其用量为每升化学镀镍废水添加2～10ml双氧水，催化氧化处理时间1～1.5小时。

所述双氧水的浓度优选为30V/V％。

前述助凝剂包括PAM助凝剂。

前述步骤(5)催化氧化工序中，是以铁、碳微电解，在pH值为3-4的酸性条件下发生氧化还原反应，稳定的产生二价铁离子Fe²⁺作为催化剂，在含有双氧水的废液产生稳定且持续的“Fenton(芬顿试剂)”效果，氧化次亚磷酸、亚磷酸及使大分子有机络合剂断链为小分子。

更为具体的讲，前述铁、碳微电解是当将铁屑和碳颗粒浸没在酸性废水中时，由于铁和碳之间的电极电位差，废水中会形成无数个微原电池，这些微原电池是以电位低的铁成为阳极，电位高的碳做阴极，在含有酸性电解质的水溶液中发生电化学反应的，反应的结果是铁受到腐蚀变成二价的铁离子进入溶液，换言之，也就是在酸性条件下，能持续性的产生二价的铁离子，与双氧化反应，自动的产生芬顿试剂效果。