本發(fā)明屬于廢水處理領(lǐng)域，尤其涉及一種槍黑含鎳廢水處理系統(tǒng)及處理方法。

背景技術(shù)：

槍黑電鍍，又稱黑珍珠、槍色電鍍，因其色澤酷似槍筒的藍黑色而得名，實質(zhì)上是一種錫鎳硫三元合金，主要用在裝飾品的表面處理，“槍色”是有金屬光澤，為從白至黑中間的過渡色，沒有確切色澤，從淺灰至灰黑均可。色澤不確定，比一目了然的外觀更富有動感與活力，這是其它鍍層不具備的。而且，錫鎳合金槍色硬度高、耐磨，適宜于筆桿或門鎖等；單鹽槍色柔軟，適合做古銅色外層。所以，隨著人民生活水平的發(fā)展，對于槍色電鍍的需求也越來越高，相應(yīng)地，對于槍黑含鎳廢水的處理，也成為了目前困擾本領(lǐng)域技術(shù)人員的一大難題。

現(xiàn)有含鎳廢水處理技術(shù)主要適用于離子鎳的處理。隨著產(chǎn)品質(zhì)量的追求和電鍍技術(shù)的發(fā)展，鍍鎳工藝也多種多樣，槍黑電鍍一般采用化學鍍鎳或復(fù)合金屬鎳鹽鍍鎳，添加了許多緩沖劑、穩(wěn)定劑和有機物添加劑，因此含鎳廢水成份很復(fù)雜，槍黑電鍍含鎳廢水，鎳都以絡(luò)合鎳的形式存在，并且含有許多有機物和難于直接鈣鹽沉淀的次磷酸根，并且還含有氨氮物質(zhì)，與普遍的電鍍含鎳廢水有著不同的水質(zhì)特征?，F(xiàn)有技術(shù)中，槍黑含鎳廢水處理的方法主要包括：物化沉淀法、離子交換法、RO膜反滲透、生化法、電解、EDI電滲析、活性炭只附法和微波法等。目前最普遍使用的是物化沉淀法、離子交換法和RO膜反滲透法。物化沉淀法是通過加堿調(diào)PH值，利用鎳離子與氫氧根離子生成沉淀物而分離去除；離子交換是廢水經(jīng)物化沉淀預(yù)處理后利用陽離子交換樹脂將鎳離子吸附從廢水中分離去除；RO膜反滲透法是廢水經(jīng)過預(yù)處理后采用RO膜進行反滲透，利用膜分離技術(shù)，包括鎳離子在內(nèi)的陽離子、陰離子和大分子化合物被過濾截留而從廢水中分離并得到濃縮，從而使廢水達標排放。其它生化法、電解、EDI電滲析、活性炭只附法和微波法等技術(shù)因其處理效果和效率有局限性，存在投資費用高、處理效果差、效率低，或 運行中飽和時間短不能長時間穩(wěn)定運行等原因造成操作能度大、運行費用高，并且不能穩(wěn)定達標。通常只作為輔助處理工藝。但物化沉淀法、離子交換法、RO膜反滲透法等處理槍黑色電鍍含鎳廢水也難于達標，主要原因是槍黑色電鍍中，有許多有機添加劑，如檸檬酸、酒石酸、蘋果酸、羥基乙酸、乙二胺、半胱氨酸、丁二酸、琥珀酸、醋酸等，以及次磷酸鈉、PH緩沖劑(NaAc)等，與鎳形成穩(wěn)定和絡(luò)合物，化學沉淀和離子交換去除鎳的效果很差，并且不能處理廢水中COD、氨氮和磷的問題；而RO膜反滲透雖然可以很好在處理鎳、COD、氨氮和磷等污染物，但因為大量的有機物和絡(luò)合物存在，會堵塞RO反滲透膜，難于清洗恢復(fù)，并且反滲透濃液和反洗液仍繼續(xù)存在處理難的問題。綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中，對于槍黑含鎳廢水的處理，存在著處理后的廢水難以達標的問題，同時，現(xiàn)有技術(shù)還存在著成本高、處理工藝復(fù)雜以及處理系統(tǒng)運行不穩(wěn)定的缺點。

因此，研發(fā)出一種處理產(chǎn)品可以有效達標的槍黑含鎳廢水處理系統(tǒng)及處理方法，成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種槍黑含鎳廢水處理系統(tǒng)及處理方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中，對于槍黑含鎳廢水的處理，存在著處理后的廢水難以達標的問題，同時，還解決了現(xiàn)有技術(shù)存在著成本高、處理工藝復(fù)雜以及處理系統(tǒng)運行不穩(wěn)定的缺點。

本發(fā)明提供了一種槍黑含鎳廢水處理系統(tǒng)，包括：微電解單元、氧化單元、化學反應(yīng)單元、沉淀單元、高效曝氣生物濾池單元和砂濾吸附單元；所述微電解單元、氧化單元、化學反應(yīng)單元、沉淀單元、高效曝氣生物濾池單元和砂濾吸附單元依次連接；所述氧化單元為微波催化氧化單元。

優(yōu)選地，所述沉淀單元還與污泥脫水單元連接。

優(yōu)選地，所述化學反應(yīng)單元包括：第一化學反應(yīng)單元、第二化學反應(yīng)單元和第三化學反應(yīng)單元；所述第一化學反應(yīng)單元、第二化學反應(yīng)單元和第三化學反應(yīng)單元依次連接；所述第一化學反應(yīng)單元為pH調(diào)節(jié)單元，所述第二化學反應(yīng)單元為混凝單元，所述第三化學反應(yīng)單元為絮凝單元。

優(yōu)選地，所述氧化單元與外接臭氧發(fā)生裝置連接，所述高效曝氣生物濾 池單元與外接空氣鼓吹裝置連接。

優(yōu)選地，所述微電解單元的填料為防銹防板結(jié)鐵碳填料，所述氧化單元的填料為石墨和三氧化二鋁，所述高效曝氣生物濾池單元的填料為陶瓷顆粒；所述砂濾吸附單元的填料為石英砂。

本發(fā)明還提供了一種槍黑含鎳廢水處理方法，包括：步驟一、槍黑含鎳廢水進入微電解單元進行微電解反應(yīng)并伴隨空氣曝氣攪拌，生成第一產(chǎn)物；步驟二、所述第一產(chǎn)物進入氧化單元發(fā)生微波催化氧化，生成第二產(chǎn)物；步驟三、所述第二產(chǎn)物進入化學反應(yīng)單元發(fā)生化學沉淀反應(yīng)，生成第三產(chǎn)物；步驟四、所述第三產(chǎn)物進入沉淀單元進行固液分離，生成第四產(chǎn)物和沉淀物；步驟五、所述第四產(chǎn)物進入高效曝氣生物濾池單元，進行微生物曝氣調(diào)節(jié)，生成第五產(chǎn)物；步驟六、所述第五產(chǎn)物進入砂濾吸附單元，純化后得到排放達標廢水。

優(yōu)選地，所述微電解反應(yīng)的時間為45～60min。所述微波為2450MHz高頻微波，所述微波的發(fā)射頻率為2次/min，所述微波的單次發(fā)射時長為10～20s，所述催化氧化的時間為20～30min，所述微波催化氧化的氧化物為臭氧，所述臭氧的通氣量為100～200mg/L所述槍黑含鎳廢水。

優(yōu)選地，所述化學沉淀反應(yīng)的具體方法為：步驟一、所述第二產(chǎn)物發(fā)生化學沉淀反應(yīng)，生成沉淀；步驟二、投加混凝劑，混凝促進沉淀的聚集；步驟三、投加絮凝劑，絮凝促進沉淀的聚集。

優(yōu)選地，所述化學沉淀反應(yīng)的pH為9.5～10，所述化學沉淀反應(yīng)的反應(yīng)為為：強堿、氧化鈣和硫化鈉，所述氧化鈣的投加量為100～150mg/L所述槍黑含鎳廢水，所述硫化鈉的投加量為150～200mg/L所述槍黑含鎳廢水；所述混凝劑為聚合氯化鋁，所述聚合氯化鋁的加藥量為100～200mg/L所述槍黑含鎳廢水；所述槍黑含鎳廢水所述絮凝劑為聚丙烯酰胺，所述聚丙烯酰胺的加藥量為2～5mg/L所述槍黑含鎳廢水；所述化學沉淀反應(yīng)、所述混凝和所述絮凝的時間均為10～15min。

優(yōu)選地，所述微電解反應(yīng)的pH為3～5，所述微電解反應(yīng)的時間為45～60min；所述微生物曝氣調(diào)節(jié)的時間為4小時，所述微生物曝氣調(diào)節(jié)的氣水比為4:1。

綜上所述，本發(fā)明提供了一種槍黑含鎳廢水處理系統(tǒng)，包括：微電解單元、氧化單元、化學反應(yīng)單元、沉淀單元、高效曝氣生物濾池單元和砂濾吸附單元；槍黑含鎳廢水依次流經(jīng)所述微電解單元、氧化單元、化學反應(yīng)單元、沉淀單元、高效曝氣生物濾池單元和砂濾吸附單元；所述氧化單元為微波催化氧化單元；同時，本發(fā)明還提供了一種槍黑含鎳廢水處理方法，包括：步驟一、槍黑含鎳廢水進入微電解單元進行微電解反應(yīng)并伴隨空氣曝氣攪拌，生成第一產(chǎn)物；步驟二、所述第一產(chǎn)物進入氧化單元發(fā)生微波催化氧化，生成第二產(chǎn)物；步驟三、所述第二產(chǎn)物進入化學反應(yīng)單元發(fā)生化學沉淀反應(yīng)，生成第三產(chǎn)物；步驟四、所述第三產(chǎn)物進入沉淀單元進行固液分離，生成第四產(chǎn)物和沉淀物；步驟五、所述第四產(chǎn)物進入高效曝氣生物濾池單元，進行微生物曝氣調(diào)節(jié)，生成第五產(chǎn)物；步驟六、所述第五產(chǎn)物進入砂濾吸附單元，純化后得到排放達標廢水。通過本發(fā)明提供的技術(shù)方案，可以有效地解決現(xiàn)有技術(shù)中，對于槍黑含鎳廢水的處理，依然存在著處理后的廢水難以達標的問題，同時，還解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在著成本高、處理工藝復(fù)雜以及處理系統(tǒng)運行不穩(wěn)定的缺點。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例一種槍黑含鎳廢水處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

為了更詳細說明本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明提供的一種槍黑含鎳廢水處理系統(tǒng)及處理方法，進行具體地描述。

實施例1

本實施例選用的槍黑含鎳廢水來源為：五金飾品電鍍含鎳廢水。

(1)、槍黑含鎳廢水，以下簡稱廢水，首先進入微電解單元，本實施例的微電解單元的填料優(yōu)選為防銹防板結(jié)鐵碳填料。廢水由微電解單元的下部進入，從微電解單元的上部流出。微電解時間45～60分鐘，并伴有空氣曝氣攪拌。在這過程中，廢水中的有機酸被微電場電解打斷分子鏈，分解成小分子NH₄⁺、小分子有機物和無機物，達到破絡(luò)效果而釋放出鎳離子，NH₄⁺進一步又被還原成N₂從廢水中逸出。

廢水在微電解單元主要發(fā)生的反應(yīng)包括：

Fe+2H⁺→Fe²⁺+H₂

R-R-H→R+R+H₂O

R-S-M-S-R+2H⁺→2R-S-H+M²⁺

R-NH₂+H₂O+H⁺→R-OH+NH₄⁺

2NH₄⁺+8OH^-→N₂+H₂O

(2)、微電解后廢水，即第一產(chǎn)物，由氧化單元的下部進入氧化單元，本實施例的氧化單元的填料優(yōu)選為石黑和三氧化二鋁，本實施例的氧化單元為微波催化氧化單元。通過外界的臭氧發(fā)生裝置向氧化單元中鼓入臭氧，抽樣的通氣量為100～200mg/L廢水。氧化單元的反應(yīng)時間為20～30分鐘。氧化單元的填料產(chǎn)生熱點效應(yīng)，臭氧在催化觸媒和熱點效應(yīng)共同作用下，發(fā)生強烈的氧化作用，大部分有機物進一步被氧化分解，NH₄⁺被氧化生成NO₃^-，而次磷酸根離子在臭氧及催化媒的作用下生成亞磷酸根離子和正磷酸根離子。得到的第二產(chǎn)物從氧化單元的上部流出。

第一產(chǎn)物在氧化單元主要發(fā)生的反應(yīng)包括：

6Fe²⁺+3H⁺+O₃→6Fe³⁺+3OH^-

3NH₄⁺+4O₃→3NO₃^-+3H₂O+6H⁺

3PO₂^3-+O₃→3PO₃^3-

3PO₃^3-+O₃→3PO₄^3-

C_nH_nO_n+O₃→CO₂+H₂O

(3)、氧化后的廢水，即第二產(chǎn)物進入化學反應(yīng)單元。第一步，氫氧化鈉和CaO調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)pH至9.5左右，并投加硫化鈉，其中，氧化鈣的投加量為 100～150mg/L廢水，硫化鈉的投加量為150mg/L廢水；第二步，投加混凝劑，本實施例優(yōu)選的混凝劑為聚合氯化鋁，聚合氯化鋁的加藥量為100～200mg/L廢水；第三步，投加絮凝劑，本實施例優(yōu)選的絮凝劑為聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺的加藥量為2～5mg/L廢水?；瘜W反應(yīng)單元分三級反應(yīng)并機械攪拌，每級反應(yīng)時間為10～15分鐘，廢水鎳離子生成Ni(OH)₂和NiS沉淀物，亞磷酸根和正磷酸根離子與Ca²⁺生成鈣鹽沉淀物。

第二產(chǎn)物在化學反應(yīng)單元主要發(fā)生的反應(yīng)包括：

2PO₃^3-+3Ca²⁺→Ca₃(PO₃)₂

2PO₄^3-+3→Ca₃(PO₄)₂

Ni²⁺+2OH^-→Ni(OH)₂

Ni²⁺+S^2-→NiS

(4)、發(fā)生化學反應(yīng)后的廢水，即：第三產(chǎn)物，進入沉淀單元進行固液分離。分離得到上清液和沉淀物，上清液即為第四產(chǎn)物，進入高效曝氣生物濾池單元，沉淀物進入與沉淀單元連接的污泥脫水單元。進一步地，為保證廢水排放的高標準，污泥脫水單元還可與微電解單元連接，脫去的水進一步進行純化。

(5)、第四產(chǎn)物由高效曝氣生物濾池單元(BAF)的下部進入，本實施例中，BAF的填料優(yōu)選為陶瓷填料。BAF外接的空氣鼓吹裝置像BAF中通入空氣，進行曝氣供氧，曝氣氣水比為4:1。BAF內(nèi)部的反應(yīng)時間為2～4小時。第四產(chǎn)物中殘余的有機物、氨氮和磷化合物被微生物吸收分解，維持微生物的生長和繁殖，并有部分鎳離子也被微生物吸附和攝入，進一步去除了廢水鎳、COD、氨氮和磷，實現(xiàn)了穩(wěn)定達標。

(6)、經(jīng)BAF處理的廢水，即：第五產(chǎn)物進入砂濾吸附單元，本實施例將砂濾吸附單元的填料優(yōu)選為石英砂。進一步對于第五產(chǎn)物進行吸附處理，完成了廢水的整個處理流程。

通過本發(fā)明提供的技術(shù)方案處理后的廢水，可以穩(wěn)定地將廢水處理達到表1排放標準。廢水各具體指標見表1：

表1：廢水相關(guān)指標

綜上所述，本發(fā)明提供了一種槍黑含鎳廢水處理系統(tǒng)，包括：微電解單元、氧化單元、化學反應(yīng)單元、沉淀單元、高效曝氣生物濾池單元和砂濾吸附單元；槍黑含鎳廢水依次流經(jīng)所述微電解單元、氧化單元、化學反應(yīng)單元、沉淀單元、高效曝氣生物濾池單元和砂濾吸附單元；所述氧化單元為微波催化氧化單元；同時，本發(fā)明還提供了一種槍黑含鎳廢水處理方法，包括：步驟一、槍黑含鎳廢水進入微電解單元進行微電解反應(yīng)并伴隨空氣曝氣攪拌，生成第一產(chǎn)物；步驟二、所述第一產(chǎn)物進入氧化單元發(fā)生微波催化氧化，生成第二產(chǎn)物；步驟三、所述第二產(chǎn)物進入化學反應(yīng)單元發(fā)生化學沉淀反應(yīng)，生成第三產(chǎn)物；步驟四、所述第三產(chǎn)物進入沉淀單元進行固液分離，生成第四產(chǎn)物和沉淀物；步驟五、所述第四產(chǎn)物進入高效曝氣生物濾池單元，進行微生物曝氣調(diào)節(jié)，生成第五產(chǎn)物；步驟六、所述第五產(chǎn)物進入砂濾吸附單元，純化后得到排放達標廢水。通過本發(fā)明提供的技術(shù)方案，可以有效地解決現(xiàn)有技術(shù)中，針對于槍黑含鎳廢水的處理，存在著處理后的廢水難以達標的問題，同時，還解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在著成本高、處理工藝復(fù)雜以及處理系統(tǒng)運行不穩(wěn)定的缺點。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。