[发明专利]一种锌镍合金电镀废水的处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及电镀废水处理技术领域，尤其涉及一种锌镍合金电镀废水的处理工艺。

背景技术

合金电镀是近年来快速发展的一种表面处理技术，它是含有两种或两种以上金属的镀层，合金镀层与单金属镀层相比具有硬度高，致密度高，耐磨、耐蚀、耐高温性强，具有易焊性和美观性。其中Zn-Ni合金是其中发展较快的一种新型防护性镀层，在国外已得到了广泛的应用。具有优异的耐蚀性，尤其是在恶劣的大气和海洋环境中，Zn-Ni合金镀层的耐蚀性比锌镀层高7-10倍，外观保持10年不变，且氢脆敏感性很小。

法国的Strube G.1988年提出了以氯化铵为基的含镍10-15％的电解液可以沉积Zn-Ni合金镀层。1991年Hadley JS认为Zn-Ni合金可作为镀隔层的替代物。1993年法国的LopezA.在碱性镀液中获得了Zn-Ni合金镀层。开发出了碱性镀液体系，其优点是镀液分散能力好，镀层厚度均匀，对设备和工件腐蚀性小，操作容易，工艺稳定，成本低。缺点是增加了废水处理的难度。

一般含锌镍的电镀废水主要来源于镀件清洗水；废电镀液和其它冲刷车间地面、刷洗极板的排水。其处理方法主要有化学沉淀法、氧化还原法、离子树脂交换法、电解法、反渗透法、蒸发浓缩法、生物法等。这些方法各有特点，但也有各自的适用范围，由于电镀废水中常含有氰等污染物，因此很少单独使用生物法和活性炭吸附法。而蒸发浓缩法和反渗透法则处理成本高，仅适用与小型电镀企业。因此采用二次中和沉淀处理工艺，仍是电镀废水中金属离子的主要去除技术。中和剂多采用氢氧化钠，通过调节系统中的pH，将废水中的金属离子转化为沉淀去除，如含锌和镍的废水，沉淀反应如下式：

Zn²⁺+2OH^-＝＝＝Zn(OH)₂↓

Ni²⁺+2OH^-＝＝＝Ni(OH)₂↓

但对合金电镀废水来说，由于要满足对两种或两种以上的金属进行电镀，并要达到不同金属在镀层中保持稳定及共沉积作用，因此电镀过程中常需要投加特定的络合剂，这些金属络合剂能降低游离离子的浓度，使电势较正金属的平衡电势负移，从而使电势相差大的两种金属的平衡电势趋于接近，从而达到更好的共沉积效果。这些络合剂的添加使金属离子以络合的形式存在，导致在其后的废水处理中，直接加碱反应的效果就会大大降低，使废水处理的难度加大。

锌镍合金电镀废水中含有锌离子和镍离子的络合物及少量的氰化物，由于锌和镍离子处于络合状态，当直接进行加碱沉淀反应时，锌和镍的去除率只有30％不到，无法达到处理标准。

鉴于Zn-Ni电镀废水中锌镍离子由于形成了络合物而无法直接处理的问题，寻求开发一种有效的破络组合工艺，通过破络过程使金属锌和镍离子完全释放出来。再通过沉淀反应进行分离去除。此工艺可以彻底解决Zn-Ni电镀废水的金属离子去除问题，并且操作简单，便于管理，具有很高的应用价值。

发明内容

本发明的目的在于解决近年来快速发展的锌镍合金电镀废水无法直接采用加碱沉淀的处理工艺，导致处理废水中的金属离子去除率不高，达不到出水的水质标准的问题。开发出一种采用UV/H₂O₂化学氧化联合破络的技术，使金属离子得以释放，然后通过投加碱液，调节合理的pH值，使金属离子得以有效沉淀分离。通过对工艺系统的创新组合，构建了一种新型的锌镍合金电镀废水的处理工艺系统。

本发明采用如下技术方案：

本发明的锌镍合金电镀废水的处理工艺的具体步骤如下：

(1)UV预处理：

将Zn-Ni电镀废水，用泵提升到UV反应器中，采用将出口反应液回流的循环方式，保证反应时间为20-40min；

(2)H₂O₂氧化：

对经过UV反应的废水投加H₂O₂，加入量为电镀废水体积的0.5-2％，并采用不锈钢搅拌器进行搅拌，搅拌强度为60-100rpm，反应时间控制为10-20min；

(3)pH调节及沉淀反应：

往氧化完成的废水中投加氢氧化钠溶液，采用分级控制pH的方法，用在线pH仪进行测定和控制，先将pH控制为7.5-8.5，反应5-15min，静止沉淀20-40min，然后调节pH至9-9.5，继续反应5-15min，再将废水通过过滤器进行过滤，滤后的出水采用HCl进行中和；

(4)污泥处置：