一種堿性鋅-鎳合金電鍍廢水的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及廢水處理領(lǐng)域，特別是指一種堿性鋅-鎳合金電鍍廢水的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 科學(xué)技術(shù)和市場的發(fā)展對防腐性鍍層的要求越來越高，傳統(tǒng)鍍鋅工藝已經(jīng)不能滿 足現(xiàn)代工業(yè)的要求。電鍍鋅-鎳合金是近20多年興起是一種陽極性防護鍍層，該鍍層不僅 耐蝕性高于鍍鋅層7~10倍，更擁有良好的上漆性、可焊性和成形性，具有優(yōu)良的抗鹽霧性 以及低氫脆性，適合于要求耐疲勞的彈簧、緊固件和在較高溫度下使用的零部件，因而廣泛 適用于汽車、航空航天、輕工家電等行業(yè)[1]。
[0003] 鋅-鎳合金電鍍包括酸性和堿性兩個體系，目前主要使用堿性體系。兩個體系的 鍍液都含有強絡(luò)合劑，主要是脂肪族胺類絡(luò)合劑。堿性鋅-鎳合金鍍液含有3%左右的強 絡(luò)合劑[2_3]，這種絡(luò)合劑的穩(wěn)定性高，在常溫下用雙氧水氧化只能使其轉(zhuǎn)變成絡(luò)合性相對較 弱的其它絡(luò)合劑。目前，整個行業(yè)面臨鋅-鎳合金電鍍廢水處理的困難，研宄人員正在力 圖攻克這個技術(shù)難題。有關(guān)文獻曾報道過各類沉淀劑在處理電鍍廢水中的應(yīng)用[4]，但未見 鋅-鎳合金電鍍廢水的處理。有些電鍍廢水處理廠使用重金屬捕捉劑處理鋅-鎳合金電鍍 廢水發(fā)現(xiàn)，鎳能夠達標排放，但鋅卻不能達標。
[0004] 鋅-鎳合金電鍍廢水處理問題是嚴峻的，如果不能推出新的處理工藝使其達標排 放，這個鍍種將面臨被淘汰的窘境。
[0005] 參考資料：[1]曹浪，左正忠，田志斌，等.電鍍鋅鎳合金的研宄現(xiàn)狀與展望[J]. 材料保護，2010,43 (4) :33-37+50。[2]賴奐汶，丁汀，黃清安.無氰堿性鋅鎳合金電鍍中配 位劑的選擇[J].電鍍與涂飾，2008,27(1) :5-6。[3]費世東，張小華，許巖，等.堿性體系 電鍍鋅鎳合金工藝中配位劑對鍍層的影響[J].材料保護，2005,38(4) :48-50+61。[4]王 淑娟，呂明威，王子侃，等.各類化學(xué)沉淀劑在電鍍廢水處理中的應(yīng)用[J].廣州化工，2015， 43(6) :42-44。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的一個目的是提出了，解決了目前堿性鋅-鎳合金電鍍廢水處理不能達標 的問題。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：一種堿性鋅-鎳合金電鍍廢水的處理方法，包 括以下步驟：在所述堿性鋅-鎳合金電鍍廢水中加入雙氧水，氧化所述堿性鋅-鎳合金電鍍 廢水中的脂肪族胺類強絡(luò)合劑，反應(yīng)完全后，再加入酸調(diào)節(jié)廢水pH〈7,再加入還原劑還原未 反應(yīng)的雙氧水，反應(yīng)完全后，加入二甲基二硫代氨基甲酸鈉，攪拌后加入酸或堿調(diào)節(jié)廢水的 pH = 4. 5~5. 5,沉淀所述堿性鋅-鎳合金電鍍廢水中的重金屬離子。
[0008] 優(yōu)選的，所述的堿性鋅-鎳合金電鍍廢水的處理方法包括以下步驟：在pH多8的 堿性鋅-鎳合金電鍍廢水中加入雙氧水，氧化所述堿性鋅-鎳合金電鍍廢水中的脂肪族胺 類強絡(luò)合劑，反應(yīng)IOh以上，再加入稀硫酸調(diào)節(jié)廢水pH〈7,再加入焦亞硫酸鈉還原未反應(yīng)的 雙氧水，反應(yīng)10min后加入二甲基二硫代氨基甲酸鈉，攪拌，IOmin后加稀硫酸或氫氧化鈉 溶液調(diào)節(jié)廢水的pH = 4. 5~5. 5,沉淀IOOmin以上，沉淀所述堿性鋅-鎳合金電鍍廢水中 的重金屬離子。
[0009] 優(yōu)選的，所述的堿性鋅-鎳合金電鍍廢水的處理方法，在加入焦亞硫酸鈉還原未 反應(yīng)的雙氧水之前，加入稀硫酸調(diào)節(jié)廢水pH = 4。
[0010] 優(yōu)選的，所述的堿性鋅-鎳合金電鍍廢水的處理方法包括以下步驟：
[0011] 步驟一，氧化處理：將堿性鋅-鎳合金電鍍廢水調(diào)節(jié)池中的堿性鋅-鎳合金電鍍廢 水泵入一級氧化反應(yīng)池，每噸廢水中加質(zhì)量分數(shù)為50%的雙氧水溶液3~4kg，反應(yīng)約1~ 2h，將堿性鋅-鎳合金電鍍廢水從所述一級氧化反應(yīng)池轉(zhuǎn)入二級氧化反應(yīng)池；
[0012] 步驟二，還原殘留的雙氧水：將堿性鋅-鎳合金電鍍廢水從所述二級氧化反應(yīng)池 流入還原反應(yīng)池，攪拌池液，加稀硫酸調(diào)節(jié)廢水pH = 4,加入焦亞硫酸鈉水溶液，用電位計 測定ORP值，控制焦亞硫酸鈉的加入量，還原殘余的雙氧水；
[0013] 步驟三，沉淀重金屬離子：將堿性鋅-鎳合金電鍍廢水從還原反應(yīng)池轉(zhuǎn)入沉淀反 應(yīng)池，攪拌池液，每噸廢水中加二甲基二硫代氨基甲酸鈉水溶液15~25L ;將堿性鋅-鎳合 金電鍍廢水從沉淀反應(yīng)池流入絮凝池，加絮凝劑使沉淀顆粒聚集，用稀硫酸或氫氧化鈉溶 液調(diào)節(jié)廢水的pH = 5 ;將堿性鋅-鎳合金電鍍廢水從絮凝池流入斜管沉降池，沉淀物沉入 沉降池底部；
[0014] 步驟四，中和處理：將堿性鋅-鎳合金電鍍廢水從所述斜管沉降池轉(zhuǎn)入中和反 應(yīng)池，攪拌池液，加氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH = 6~9 ;加雙氧水氧化殘留的焦亞硫酸鈉和沉 淀劑，用電位計控制雙氧水的加入量；若廢水中的COD仍然超標，則采用生化降解法降低 COD ；
[0015] 步驟五：處理后的堿性鋅-鎳合金電鍍廢水從出水口排出。
[0016] 所述的堿性鋅-鎳合金電鍍廢水的處理方法還包括步驟六：沉淀物的處理，用污 泥泵將斜管沉降池中的沉淀物泵入板框式壓濾機，壓濾，濾液流回鋅-鎳合金電鍍廢水調(diào) 節(jié)池。
[0017] 優(yōu)選的，所述的堿性鋅-鎳合金電鍍廢水的處理方法，步驟三與步驟四之間還包 括步驟A :對所述斜管沉降池中的清水進行檢測，取所述斜管沉降池中的清水加沉淀劑，沒 有沉淀物生成表明鋅和鎳已經(jīng)達標，如果有沉淀物則未達標，需增加沉淀劑的用量。
[0018] 優(yōu)選的，所述的堿性鋅-鎳合金電鍍廢水的處理方法中所述絮凝劑為質(zhì)量分數(shù)為 0.5%的聚丙烯酰胺水溶液。
[0019] 優(yōu)選的，所述的堿性鋅-鎳合金電鍍廢水的處理方法中所述雙氧水為質(zhì)量分數(shù)為 50%的雙氧水稀釋10倍制得。
[0020] 優(yōu)選的，所述的堿性鋅-鎳合金電鍍廢水的處理方法，所述焦亞硫酸鈉溶液為質(zhì) 量分數(shù)為10%的焦亞硫酸鈉水溶液。
[0021] 優(yōu)選的，所述的堿性鋅-鎳合金電鍍廢水的處理方法，所述稀硫酸為將濃硫酸稀 釋10倍；所述氫氧化鈉溶液為質(zhì)量分數(shù)為5 %氫氧化鈉溶液。
[0022] 本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明的堿性鋅-鎳合金電鍍廢水的處理方法將加入沉淀 池后的pH控制在4. 5~5. 5之間，使得二甲基二硫代氨基甲酸鈉與鋅-鎳合金電鍍廢水中 的重金屬離子沉淀完全。本發(fā)明的堿性鋅-鎳合金電鍍廢水的處理方法在堿性條件下加 入雙氧水，以達到廢水中的脂肪族胺類強絡(luò)合劑與雙氧水充分反應(yīng)的目的。本發(fā)明的堿性 鋅-鎳合金電鍍廢水的處理方法，能夠使堿性鋅-鎳合金電鍍廢水中的鋅和鎳同時達到GB 21900-2008《電鍍污染物排放標準》表2的要求，解決了目前堿性鋅-鎳合金電鍍廢水處理 不能達標的難題，具有較好的市場應(yīng)用前景，并創(chuàng)造較好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
【具體實施方式】
[0023] 為更好地理解本發(fā)明，下面通過以下實施例對本發(fā)明作進一步具體的闡述，但不 可理解為對本發(fā)明的限定，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)上述
【發(fā)明內(nèi)容】
所作的一些非本質(zhì)的 改進與調(diào)整，也視為落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
[0024] 實施例1 :
[0025] 在pH = 8~13的條件下，用雙氧水破壞堿性鋅-鎳合金電鍍廢水中的脂肪族胺 類強絡(luò)合劑，由于氧化反應(yīng)比較緩慢，需要反應(yīng)IOh以上。然后用二甲基二硫代氨基甲酸鈉 與鋅和鎳等重金屬離子反應(yīng)生成二甲基二硫代氨基甲酸鋅和二甲基二硫代氨基甲酸鎳等 沉淀物，使廢水殘留的鋅和鎳等重金屬離子滿足GB21900-2008《電鍍污染物排放標準》表 2的要求。沉淀物分離后，廢水能夠達標排放。
[0026] 目前，一些電鍍廢水處理廠家使用重金屬捕捉劑處理堿性鋅鎳合金電鍍廢水，在 廢水中直接加入某種重金屬捕捉劑，由于廢水中含有脂肪族胺類強絡(luò)合劑，處理后鎳能達 標排放，但鋅卻不能達標。
[0027] (a) pH對處理結(jié)果的影響
[0028] 從某電鍍廠鋅-鎳合金電鍍廢水調(diào)節(jié)池取試樣，試樣pH = 12。取試樣100mL5份 分別于5只250m L燒杯中，分別加質(zhì)量分數(shù)為50%的雙氧水0. 3mL，氧化IOh以上，加稀 硫酸調(diào)節(jié)試樣pH = 4,加焦亞硫酸鈉0. 2g，攪拌使其溶解，IOmin后加沉淀劑2. OmL，攪拌， IOmin后加稀硫酸或氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)試液的pH分別為4. 0、4. 5、5. 0、5. 5和6. 0,放置 IOOmin后用定量濾紙過濾試液，用原子吸收分光光度法測定鋅和鎳，結(jié)果列于表1。試驗表 明，在pH = 4. 5~5. 5的范圍內(nèi)，處理后鋅小于I. 5mg/L，鎳小于0. 5mg/L，處理結(jié)果滿足GB 21900-2008《電鍍污染物排放標準》表2的要求。二甲基二硫代氨基甲酸鈉對鋅的沉淀能 力相對較弱，在pH〈4. 5時，二甲基二硫代氨基甲酸鈉轉(zhuǎn)化為二甲基二硫代氨基甲酸，對重 金屬離子的沉淀能力減小，致使鋅的處理結(jié)果不能達標。當pH>5. 5時，廢水中的脂肪族胺 類絡(luò)合劑對鎳的絡(luò)合能力增強，導(dǎo)致鎳不能達標。本發(fā)明的堿性鋅-鎳合金電鍍廢水的處 理方法將加入沉淀后的pH控制在4. 5~5. 5之間，使得二甲基二硫代氨基甲酸鈉與鋅-鎳 合金電鍍廢水中的重金屬離子沉淀完全。
[0029] 表1沉淀時試液pH對鋅和鎳處理結(jié)果的影響
[0030]

[0031] (b)pH對氧化結(jié)果的影響
[0032] 取試樣IOOmL 8份分別于8只250m L燒杯中，分別加稀硫酸或氫氧化鈉將pH調(diào) 節(jié)至6、7、8、9、10、11、12和13,加質(zhì)量分數(shù)為50%的雙氧水0. 3mL，氧化IOh以上，加稀硫酸 調(diào)節(jié)試樣pH = 4,加焦亞硫酸鈉0. 2g，攪拌使其溶解，IOmin后加沉淀劑2. OmL，攪拌，IOmin 后加稀硫酸或氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)試液的pH = 5,放置IOOmin后用定量濾紙過濾試液，用原 子吸收分