[发明专利]一种化学镀镍废液中镍、磷资源回收利用方法

说明书

本发明提供了一种化学镀镍废液中镍、磷资源回收利用方法，包括以下步骤：S1、将化学镀镍废液经多级安保过滤系统过滤；S2、利用阴离子单向膜电渗析系统对过滤后的化学镀镍废液进行电渗析处理，得到磷浓缩液；S3、利用阳离子单向膜电渗析系统对化学镀镍废液进行电渗析处理，得到镍浓缩液；S4、利用电芬顿技术对磷浓缩液进行处理，得到磷酸铁回收再利用；S5、利用旋流电解装置对镍浓缩液进行处理，得到金属镍回收再利用。以金属镍及磷酸铁的形式，实现废液中镍磷资源的有效回收，降低废液对环境的污染。

技术领域

本发明属于工业废水处理及回收利用技术领域，具体是涉及一种化学镀镍废液中镍、磷资源回收利用方法。

背景技术

电镀是国民加工制造业中的通用工序，在机械、电子、航空航天等领域都有广泛的应用。化学镀镍是电镀行业的一个重要分支，由于其镀层具有优良的耐蚀性、耐磨性、可焊性以及镀层厚度均匀等优点，使其在世界范围内得到了广泛的应用。

化学镀镍行业的迅猛发展，同时带来了大量化学镀镍废液需要处理的问题。化学镀镍废液中含有高浓度的镍和次亚磷酸盐，含量高达几至几十克每升。重金属镍排放至水体中，对水生生物具有明显的毒害作用，当水体中的镍离子浓度超过1.2mg/L时即可引起鱼群死亡。废液中次/亚磷酸盐难以被生化处理方法的微生物有效利用，大部分污水处理厂因这一股水的处理造成严重的磷超标排放的问题，而且大量的磷排放到至水体中对水质污染严重，是造成水体富营养化的污染物之一。按我国现行电镀污染物排放标准(GB21900-2008)中表3标准规定：镍允许排放的浓度仅为0.1mg/L，总磷允许排放的浓度为0.5mg/L。

镍是一种短缺昂贵的金属资源，这些年国际市场上镍的价格一直居高不下。2020年金属镍的价格上涨到14万元/吨。与此同时，磷资源也是我国紧缺的资源之一，中国国土资源部将磷矿资源列入2010年后不能满足国民经济发展需求的重要矿种之一。近年来，大量学者正在研究如何从生活污水处理厂产生的污泥中提取日渐宝贵的磷资源。如果对化学镀镍废液中的镍和磷不加以回收利用而任意排放，那么势必会造成对此类稀缺宝贵资源的浪费。

目前，化学镀镍废液的主要处理方法有化学沉淀法、芬顿法等，这些方法往往需要投加大量的污水处理药剂，成本高，同时废液中的重金属、磷资源回收困难，造成资源浪费，产生大量污泥，容易造成二次污染。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供了一种化学镀镍废液中镍、磷资源回收利用方法，具体技术方案是：一种化学镀镍废液中镍、磷资源回收利用方法，主要包括以下步骤：

S1、废液过滤

将化学镀镍废液经多级安保过滤系统过滤，去除化学镀镍废液中的颗粒杂质；

S2、废液中磷的分离浓缩

利用阴离子单向膜电渗析系统对过滤后的化学镀镍废液进行电渗析处理，使化学镀镍废液中的次磷酸根、亚磷酸根在电场力的作用下，透过阴离子单向膜进入磷浓缩液池，使化学镀镍废液中的磷分离浓缩得到磷浓缩液；

S3、废液中镍的分离浓缩

利用阳离子单向膜电渗析系统对步骤S2处理后的化学镀镍废液进行电渗析处理，使化学镀镀镍废液中的镍离子在电场力的作用下，透过阳离子单向膜进入镍浓缩液池，使化学镀镍废液中的镍分离浓缩得到镍浓缩液；

S4、磷浓缩液后处理

利用电芬顿技术对步骤S2中得到的磷浓缩液进行处理，在电芬顿反应产生的OH作用下，磷浓缩液中的次磷酸根、亚磷酸根氧化为正磷酸根，正磷酸根与电芬顿反应系统中的Fe³⁺反应形成磷酸铁结晶沉淀，将得到的磷酸铁结晶沉淀加工制成磷酸铁回收再利用；

S5、镍浓缩液后处理

利用旋流电解装置对步骤S3中得到的镍浓缩液进行处理，镍浓缩液中的镍离子在阴极还原沉积，得到金属镍回收再利用。