化学镍废液浓缩减量处理方法

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，尤其涉及一种化学镍废液浓缩减量处理方法。

背景技术

近几年来，随着科学技术的迅速发展，化学镀镍应用领域不断扩大。由于化学镀镍工艺简单，实用性较强，具有许多优越特性，化学镀镍技术发展较快。但化学镳镍废水中的重金属离子对环境的污染严重，已引起人们的广泛关注，特别是为提高化学镀层质量和镀液的稳定性，化学镀液中添加的各种络合剂、稳定剂和光亮剂等有机物对环境危害较大，而且这些有机物的存在给废液中的镍、磷等离子的除去带来了困难。由于化学镀液及废水的组成较为复杂，包括了无机盐、络合物、有机物等等，因此化学镀镍废水的处理比较困难，任何单一的方法都不能达到很好的处理效果。目前废液及废水的处理主要采用化学沉淀法、电解法、离子交换法、催化还原法、电渗析法、膜渗透法、生物法等等，有的是两种或几种方法综合使用，有些处理方法虽然效果较好，但处理废液的成本较高，很难在小型化学镀镍企业进行推广使用。

发明内容

针对以上技术问题，本发明公开了一种化学镍废液浓缩减量处理方法，该方法简单有效。

对此，本发明采用的技术方案为：

一种化学镍废液浓缩减量处理方法，其包括如下步骤：

步骤S1，将化学镍废液在小于50℃的温度以及负压条件下进行低温负压蒸发浓缩；进一步的，在温负压蒸发浓缩过程中，加入消泡剂，进一步降低蒸发过程中液体起泡后，泡沫破裂引起的膜液飞溅所致的蒸汽冷凝水中的污染因子。

步骤S2，将步骤S1处理后的化学镍浓缩液在小于220℃的温度下进行中温浓缩干化。

采用此技术方案，步骤S1中，进行低温负压蒸发浓缩为在抽真空状态下，用热泵原理让废液在小于50℃的低温负压下进行蒸发，废液蒸发过程中约70%变成蒸汽冷凝水，另外30%为浓缩液。然后再进一步进行中温浓缩干化处理时，在常压状态下，边加热边搅拌，加热过程中水蒸气、废气会随着抽风排出而减少，随着物质的转化和水分的减少，液体逐渐变为半固态的膏状，排出冷却即成为泥块。经过中温蒸发装置蒸发后，40%-50%会变成蒸汽冷凝水，50%-60%变成固体废物，整体而言，经过步骤S2的二级蒸发浓缩处理后，约有85%左右的废液转化成蒸汽冷凝水，剩余约15%左右浓缩成为固态物，废液减量化效果明显。

产生的少量废气可以通过废气净化设备处理后达标排放，步骤S1和步骤S2中产生的蒸汽冷凝水可排入化学镍废水处理系统进行处理达标后排放。其中，步骤S1和步骤S2产生的蒸汽冷凝水中污染因子情况为：COD为500mg/L、镍离子为15-50 mg/L。

作为本发明的进一步改进，步骤S1中，所述低温负压蒸发浓缩的温度为30~40℃。

作为本发明的进一步改进，步骤S1中，所述低温负压蒸发浓缩为在负压5-6Kpa下进行。

作为本发明的进一步改进，步骤S2中，所述中温浓缩干化的温度为195-205℃。

作为本发明的进一步改进，步骤S1中，低温负压蒸发浓缩后的蒸汽冷凝水通进行处理，达标后排放。

作为本发明的进一步改进，步骤S2中产生的废气通过废气净化设备处理后达标排放，蒸汽冷凝水通进行处理，达标后排放。

作为本发明的进一步改进，对蒸汽冷凝水进行处理包括：先采用物化沉淀进行处理，在酸性条件下投加氧化剂进行反应，将绝大部分次磷、亚磷氧化成正磷酸盐，然后投加石灰反应生成磷酸钙沉淀，然后再依次投加混凝剂、絮凝剂通过反应沉淀去除掉镍离子。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

第一，本发明的技术方案采用低温负压蒸发浓缩工艺处理，废液温度只需要加热到较低温度即可进行蒸发，大大降低能耗，且蒸发效率能达到较高水平，约70%都能变成蒸汽冷凝水。经过低温负压蒸发浓缩和中温浓缩干化减量二级蒸发浓缩处理后，约有85%左右的废液转化成蒸汽冷凝水进入废水处理设施处理达标后排放，剩余约15%左右浓缩成为固态物，废液减量化效果明显。

第二，采用本发明的技术方案，经过低温负压蒸发浓缩和中温浓缩干化装置产生蒸汽冷凝水的污染因子浓度完全能达到厂区污水处理系统进水标准，如COD为500mg/L、镍离子为15-50 mg/L，以上污染因子主要是蒸发过程中液体起泡后，泡沫破裂引起的膜液飞溅所致，适当添加消泡剂可以进一步降低蒸汽冷凝水中的污染因子浓度；经过污水处理系统处理后可达标排放或全部回用，无需另外新建其他辅助处理设施，降低了处理成本。

具体实施方式

下面对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明。

一种化学镍废液浓缩减量处理方法，其包括如下步骤：

化学镍废液先通过低温负压蒸发浓缩装置进行处理，该蒸发浓缩装置包含低温蒸发釜、真空泵、热泵机、冷凝器、冷凝水箱、浓液箱等，反应原理是在抽真空状态下，用热泵原理让废液在35℃左右低温蒸发（负压6Kpa），废液蒸发过程中约70%变成蒸汽冷凝水，另外30%为浓缩液。

经过低温负压蒸发浓缩装置处理之后产生的化学镍浓缩液再进一步通过中温浓缩干化装置进行处理，该蒸发浓缩装置包含中温蒸发釜、加热系统、冷凝器、冷凝水箱、浓液箱等，反应原理是在常压状态下，将化学镍浓缩液置于中温蒸发釜中，一边加热一边搅拌，加热温度约200℃左右，加热过程中水蒸气、废气会随着抽风排出而减少，随着物质的转化和水分的减少，液体逐渐变为半固态的膏状，排出冷却即成为泥块。经过中温蒸发装置蒸发后，40%-50%会变成蒸汽冷凝水，50%-60%变成固体废物，产生的少量废气通过废气净化设备处理后达标排放，蒸汽冷凝水可排入化学镍废水处理系统进行处理达标后排放。

低温负压蒸发浓缩装置和中温浓缩干化装置产生的蒸汽冷凝水中污染因子情况如下：COD为500mg/L、镍离子为15-50 mg/L。以上污染因子主要是蒸发过程中液体起泡后，泡沫破裂引起的膜液飞溅所致，适当添加消泡剂可以进一步降低蒸汽冷凝水中的污染因子浓度；经过污水处理系统处理后可达标排放或全部回用，无需另外新建其他辅助处理设施。

进一步的，蒸汽冷凝水可通入化学镍废水处理系统进行处理达标后排放，具体的处理方法包括：蒸汽冷凝水处理工艺可采用物化沉淀进行处理，在酸性条件下投加氧化剂进行反应，将绝大部分次磷、亚磷氧化成正磷酸盐，然后投加石灰反应生成磷酸钙沉淀，然后再依次投加混凝剂、絮凝剂通过反应沉淀去除掉镍离子。

采用上述技术方案对化学镍废液进行处理后，约有85%左右的废液都转化成蒸汽冷凝水，对该蒸汽冷凝水通过废水处理设施处理达标后可排放，剩余约15%左右浓缩成为固态物，废液减量化效果明显。

具体到实际处理实施例而言，待处理化学镍废液主要含有镍离子、总磷、COD，镍离子浓度约为5000-7500 mg/L、总磷浓度约为25000-30000 mg/L、COD浓度约为20000-30000mg/L。采用本实施例的处理方法，化学镍废液经过低温负压蒸发浓缩和中温浓缩干化减量二级蒸发浓缩处理后，约有85%左右的废液转化成蒸汽冷凝水（冷凝水中总磷约100-500mg/L、镍离子15-50 mg/L、COD为500 mg/L）进入废水处理设施处理达标后排放，剩余约15%左右浓缩成为固态物。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。