[发明专利]基于臭氧氧化的硫酸盐络合镍废水零排放处理装置和方法

说明书

本发明公开了一种基于臭氧氧化的硫酸盐络合镍废水零排放处理装置和方法。所述装置包括第一蒸馏罐和氧化过滤系统，所述第一蒸馏罐的顶部设置废液入口和馏出液出口，底部设置釜残出口，所述氧化过滤系统包括氧化过滤塔、臭氧发生装置和射流器，所述釜残出口和所述臭氧发生装置的臭氧出口连接所述射流器的入口，所述射流器的出口于所述氧化过滤塔的底部通入所述氧化过滤塔内，所述氧化过滤塔的顶部设置滤液出口，所述氧化过滤塔的底部设置滤渣出口。本发明有效的提高了高硫酸盐络合镍废水处理的经济效益，处理见效快、效果稳定、适应性更广且能够达到镍和硫酸盐副产物的回收，实现废水零排放。

技术领域

本发明属于工业含镍废水处理技术和资源回收领域，具体涉及一种基于臭氧氧化技术的硫酸盐络合镍废水零排放的处理装置和方法。

背景技术

随着表面技术的迅速发展，化学镀技术在许多领域逐渐取代电镀技术。现有技术中，化学镀镍溶液使用几个周期后，会因为材料老化等问题形成化学镀镍废液，这些废液中通常含有4～5g/L的Ni²⁺。现有科学已证实重金属镍具有致癌和致敏作用，能够导致皮肤癌、肺癌和鼻腔癌等。同时，各种可溶性镍化合物对于环境中的生物也有明显的毒害作用。《水中优先控制污染物黑名单》早已将重金属镍及化合物列为优先控制污染物。与此同时，镍又是一种较昂贵的金属资源。因此，无论从生态角度，还是从资源再利用的角度，回收化学镍镀液废液中的镍具有非常重要的现实意义。

随着环保要求越来越严格，针对电镀行业对含镍废水排放的标准越来越严格。工厂传统污水处理工艺无法满足环保要求，不能自行处理，有些工厂就选择有资质的环保部门承包处理环节，但是对工厂来说，外发承包处理环节没有经济效益还要支付委托承包费用，产生了额外的生产成本。

化学镀镍的镀液一般以硫酸镍、乙酸镍等为主盐。废液中存在着一定量的镍的络合物，主要为柠檬酸镍、酒石酸镍、苹果酸镍等，以及大量的pH值缓冲剂，如醋酸、丁二酸等，还有光亮剂和稳定剂等。

目前常用的处理含镍废水方法是化学沉淀法，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等。如CN201310706434.9公开的一种电镀废水处理系统采用的是化学沉淀法，CN201110260753.2公开了采用阴离子交换树脂吸附镍离子的化学镀镍废水处理方法，CN201310178927.X公开的一种污水处理的方法，CN201310692013.5公开的一种铁铝曝气微电解污水处理工艺等。其中，化学处理法工艺流程复杂，药剂添加量大，处理效果稳定性差；离子交换法交换容量与再生洗脱率较低，操作工序复杂，且需消耗较多的药品；电解法最大的优点是可以回收金属镍，操作也较为简单，是回收废水中高浓度镍的可行方法，但能耗较高，运行成本要求较高；反渗透法处理效果较好，但投资和运行成本较高，且容易产生膜的堵塞现象，从而影响其稳定运行。

发明内容

针对现有处理方法的不足，本发明的目的在于提供一种处理见效快、效果稳定、适应性更广且能够达到镍和硫酸盐副产物的回收，实现废水零排放的处理装置和处理方法。

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的目的通过以下技术解决方案实现：

一种基于臭氧氧化的硫酸盐络合镍废水零排放处理装置，包括第一蒸馏罐和氧化过滤系统，

所述第一蒸馏罐的顶部设置废液入口和馏出液出口，底部设置釜残出口，

所述氧化过滤系统包括氧化过滤塔、臭氧发生装置和射流器，所述釜残出口和所述臭氧发生装置的臭氧出口连接所述射流器的入口，所述射流器的出口于所述氧化过滤塔的底部通入所述氧化过滤塔内，所述氧化过滤塔的顶部设置滤液出口，所述氧化过滤塔的底部设置滤渣出口。

第一蒸馏罐处理硫酸盐络合镍废水，实现水与络合物的初次分离，之后釜残经射流器进入氧化过滤塔，射流器将釜残和臭氧充分混合，形成釜残包裹的臭氧气泡，气泡在釜残中缓慢上升到最终破灭，实现对釜残中有机物的氧化去除。