[发明专利]阳极氧化封孔产生的含镍废水的处理方法及处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种含镍废水处理方法及设备，特别涉及一种铝材表面阳极氧化封孔含镍废水的处理方法和所用的处理系统。

背景技术

铝合金材料具有优良的物理、化学、力学和加工性能，广泛应用于航天航空、汽车、电子、家电等领域。然而，铝合金材料硬度低、耐磨性差，常发生磨蚀破损，因此，铝合金在使用前往往需经过相应的表面处理。

铝合金材料表面处理的过程一般包括：脱脂、碱蚀、中和、阳极氧化、着色和封孔等。阳极氧化可以在铝合金表面生成一层氧化膜，其可显著改善铝合金的耐蚀性能，提高铝合金表面的硬度和耐磨性。但经过阳极氧化处理的铝合金表面上的氧化膜呈蜂窝状的微孔结构，这些微孔具有极强的化学活性和物理吸附性能，容易吸附大气中的腐蚀介质和污染物而影响外观，严重时会导致氧化膜的腐蚀，降低铝合金材料的硬度和耐磨性。因此，必须采用恰当的封孔技术将氧化膜中的微孔闭合，使该氧化膜起到有效保护铝合金表面的作用。

目前我国主要使用低温或者中温氧化膜封闭剂，其为镍盐型的封闭剂，每升该封闭剂中主要成分含量为：0.8-1.8g/L的镍离子、0.1-0.2g/L的非镍金属离子、0.3-0.5g/L的表面活性剂、0.2-0.6g/L的水合促进剂和0.2-0.5g/L的络合剂。由此封闭工艺产生的废水中的镍含量0.1-1.8g/L，其它添加剂的含量0.3-1.2g/L。

由于长时间接触镍，轻者会引起皮炎，重者可能有致癌的危险，因此我国加大了对镍污染的控制力度，从2008年以来，对于国土开发密度较高、环境承载能力减弱地区，如珠三角地和长三角的部分地区严格执行中华人民共和国国家标准《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)中的表3规定水污染物特别排放限值，其中总镍的含量不超过0.1mg/L。为了满足环保标准的要求，大多数企业将这类含镍废水与其他废水分开，单独处理。

目前，常用的处理含镍废水方法有化学沉淀法(即用碱调节含镍废水pH值，并加金属补集剂等中和、混凝、絮凝、沉淀)、离子交换法、吸附法、电渗析法、蒸发浓缩法和反渗法等。其中离子交换法及吸附法对络合态的大分子无法有效破除；电渗析法及反渗透对膜的要求很高，容易造成膜的破坏；蒸发浓缩法对设备要求高，需要用到热源，处理能耗高。

中国专利CN201310706434.9公开了一种电镀废水处理系统采用的是化学沉淀法。

中国专利CN201010503812采用阴离子交换树脂吸附镍离子的阳极着色废水处理方法。

上述两种方法处理后的废水均无法持续稳定地达到国家一级排放标准，会导致环境污染隐患。造成镍离子超标的原因在于封孔溶液中含有能与镍离子形成稳定络合物的络合剂，如醋酸、氨水、氟离子、乙二胺四乙酸、有机磷酸盐等。镍离子一旦与这些络合剂络合之后，十分稳定，无法通过絮凝沉淀或者离子交换的方法将其去除，因此呈溶解性的络合态镍极易引起废水超标。

中国专利CN102443709公开了一种采用酸化法破络合技术对电镀镍废水进行前处理，在强酸条件下，常用的络合如柠檬酸、氨水、草酸等失去或减弱与镍离子络合能力，从而可使络合态的金属镍游离出来，该方法能使部分较弱的络合剂释放出镍离子，但是该方法存在的不足是：其无法释放有机磷酸盐类络合剂如乙二胺四甲叉磷酸钠所络合的镍。此外加酸之后，在后续的树脂吸咐镍离子的工艺环节会降低该树脂对镍的吸附容量及性能。

中国专利CN104528987提出采用芬顿氧化技术使镍的络合物破除形成自由镍的方法。该方法依据由芬顿氧化产的羟基自由基与二价铁离子具有一定的氧化还原能力，对络合物进行降解，从而破除络合形态的镍形成游离态镍。芬顿氧化虽能有效地氧化降解水体中有机污染物，然而对Ni-EDTA络合的降解释放效率较低。因此，该方法只能破除络合能力较弱的那部分镍的络合物，对于络合能力较强的镍络合物破除效果不明显，无法达到持续稳定的除镍效果，同样，该方法也易导致镍排放超标。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种设备投资小、处理成本低、能彻底除去废水中的镍离子、同时能有效降解去除有机污染物的阳极氧化封孔产生的含镍废水的处理方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

本发明的阳极氧化封孔产生的含镍废水的处理方法，包括使呈络合态的含镍废水中的镍游离出来的破络氧化方法，还包括以下步骤：

1)将阳极氧化封孔产生的含镍废水进行破络预处理,使得Ni-EDTA等强络合形态的镍化合物破络形成游离态的镍或少部分弱络合态的镍，并将大分子有机物分解成小分子化合物；