离子交换法处理镍废水

电镀废水处理的三种主要解决方法电镀厂(或车间)排放的废水和废液，如镀件漂洗水、废槽液、设备冷却和地面冲洗水等，其水质随生产工艺的不同而不同，一种废水中往往含有不止一种有害成分，如氰化镀镉废水中既含氰又含镉。

另外，一般的镀液中常含有有机添加剂。

以下电镀厂污水处理方案，了解下该如何处理电镀厂污水。

在电镀和金属加工行业的废水中，锌的主要来源是电镀或酸洗拖泥带水。

通过金属洗涤过程将污染物转移到洗涤水中。

酸洗工序是先将金属(锌或铜)浸入强酸中，以除去表面的氧化物，然后将其浸入含有强铬酸的光亮剂中，使其增光。

污水中含有大量的盐酸、锌、铜等重金属离子和有机光亮剂等，其毒害程度较高，有些有毒物质具有致癌、致畸、致突变等作用，严重危害人类健康。

对电镀废水必须认真回收利用，以达到消除或减少电镀废水对环境的污染。

化学反应过程将一种化学药剂投入电镀废水中，使废水中的污染物氧化，还原化学反应或产生混凝，再与水中分离，使废水净化后排放，达到排放标准。

针对含污染物的废水，可采用不同的处理工艺进行处理。

例如：在含氰废水中投加氧化剂(氰化镀铜、镉、银、合金等)(可选择次氯酸钠、漂粉、漂白精、氯等)；在含铬废水中投加还原剂(可选择亚硫酸氢钠、水合肼、硫酸亚铁等)；在碱性锌酸盐镀锌废水中投加混凝剂(可选择亚硫酸氢钠、水合肼、硫酸亚铁等)；在酸、碱废水中投加中和药剂等。

通过沉淀、气浮、过滤等固液分离措施，从废水中分离出金属氢氧化物，使废水达到排放标准，分离出的污泥可根据其特性，进行综合利用或无害化处理，防止二次污染。

化学方法处理电镀废水属于传统的处理方法，处理效果稳定，成本较低(约每米3分水处理0.2——0.5元)，操作管理方便，但处理后产生的污泥需妥善处置，对无回收利用价值的电镀废水，宜采用化学方法处理。

离子化交换法电镀废水用离子交换法处理，需要根据水质的不同选择不同的处理工艺，废水中的金属离子通过阳树脂交换去除，阴离子通过阴树脂交换去除。

工业废水处理厂含重金属废水排放标准一、引言在工业化进程中，工业废水处理厂对于保护环境和人类健康起着至关重要的作用。

其中，含有重金属废水排放标准是衡量工业废水处理厂排放水质的重要指标之一。

本文将从深度和广度两方面，对工业废水处理厂含重金属废水排放标准进行全面评估和探讨。

二、背景工业废水中的重金属是指密度大于4.5g/cm3的金属元素，如铬、镍、铅、汞等。

这些重金属对人体和环境都具有一定的毒性，因此要求工业废水处理厂在处理过程中，严格控制重金属废水排放标准，以保护环境和水资源。

三、含重金属废水排放标准的国家法规和标准1. 国家环保部颁布的《工业废水排放标准》中，对于不同的重金属元素，有着不同的排放标准。

对于镍，每立方米废水中镍的排放标准为1.0mg/l，对于铅，排放标准为0.1mg/l。

这些标准旨在限制工业废水中重金属元素的含量，保证排放水质达标。

2. 国家还颁布了《重金属污染物排放标准》，对不同行业的工业废水中含重金属的排放标准进行了具体规定，如电镀行业、冶金行业等，鼓励企业采取先进的废水处理技术，减少重金属排放。

四、工业废水处理厂的技术和设备为了达到含重金属废水排放标准，工业废水处理厂通常会采用一系列物理、化学和生物处理技术，包括沉淀、过滤、离子交换、膜分离、活性污泥法等。

这些技术和设备能有效地去除废水中的重金属元素，使排放的水质满足国家标准要求。

五、我对含重金属废水排放标准的个人观点和理解作为一名工业废水处理专家，我认为严格控制重金属废水排放标准对于环境保护和可持续发展至关重要。

工业废水处理厂应当不断引进先进的废水处理技术和设备，提高重金属废水的处理效率，降低排放对环境的影响。

六、总结和回顾工业废水处理厂含重金属废水排放标准是环保工作的重要一环。

国家法规和标准的制定为工业废水处理厂排放水质提供了指导，技术和设备的不断更新也为实现排放标准提供了保障。

希望在未来的发展中，工业废水处理厂能够进一步提升技术水平，实现更为严格的排放标准，为人类和环境健康作出贡献。

电镀废水的回用及排放处理工艺陈李鑫发布时间：2021-12-28T09:49:09.007Z 来源：《基层建设》2021年第22期作者：陈李鑫[导读] 电镀废水的危害性非常之大，如果不妥善处理将会对自然环境和人类的生活产生严重影响，因此务必对电镀相关企业的排污工作加以控制，并根据实际的需要，采取最适宜的方式对电镀废水进行净化处理，保证其不会对周边环境产生影响，以此来实现环保和可持续发展的要求。

惠州金茂源环保科技有限公司惠州市博罗县 51600摘要：电镀废水的危害性非常之大，如果不妥善处理将会对自然环境和人类的生活产生严重影响，因此务必对电镀相关企业的排污工作加以控制，并根据实际的需要，采取最适宜的方式对电镀废水进行净化处理，保证其不会对周边环境产生影响，以此来实现环保和可持续发展的要求。

鉴于此，本文主要分析电镀废水的回用及排放处理工艺。

关键词：电镀废水；回用；排放处理1、引言我国电镀企业约有1.5万家，每年产生约40亿吨电镀废水，占总工业废水排放量的1/6。

电镀废水中常见的重金属元素主要包括铜、镍、锌、铬等，并伴随着表面活性剂、络合剂、钝化剂等，此类废水进入环境将对生物体造成严重的毒性反应。

鉴于其重金属排放的严重环境及生态风险，我国制定了《电镀污染物排放标准GB21900-2008》，欧美等发达国家对重金属废水排放的急、慢性毒性也提出了明确要求，美国EPA833-B-94-002全废水毒性控制推荐限值要求，慢性毒性小于1TUc，急性毒性小于0.3TUa。

2、电镀废水的危害电镀废水中除了含氰化物的电镀废水外，还有镍、铬、锌等多种重金属元素，除此之外，电镀废水中还有大量的光亮剂、表面活性剂、柠檬酸等有机化合物添加剂。

由此可见，电镀废水中含有的元素极为复杂，未经处理就排放至自然环境势必会对生态环境以及人类的身体健康产生严重的影响。

由于电镀废水中的有害物质非常复杂，且其成分无法被有效控制。

其中除了含有铬、锌、镍等有毒有害的物质以外，还有石油类、悬浮物、磷酸盐等物质。

电镀厂废水处理工艺1. 介绍电镀厂废水处理是指对电镀生产过程中产生的废水进行处理，以达到排放标准或再利用的要求。

由于电镀过程中使用的化学品和金属离子会导致废水中含有重金属、有机物等污染物，因此对废水进行有效处理是非常重要的。

本文将详细介绍电镀厂废水处理的工艺流程、常用方法以及相关技术。

2. 废水特性分析在开始设计废水处理工艺之前，首先需要对电镀厂废水的特性进行分析。

根据实际情况，电镀厂废水通常具有以下特点：•含有重金属离子：如铬、镍、锌等；•含有有机物：如阴离子表面活性剂、溶剂等；•酸碱度较高：通常为酸性或碱性；•悬浮物和悬浮颗粒较多。

了解了废水的特性后，可以选择合适的处理方法和工艺流程。

3. 废水处理工艺流程根据电镀厂废水的特点，一般的处理工艺流程包括以下几个步骤：3.1 预处理预处理主要是对废水进行初步处理，去除废水中的大颗粒物和悬浮物。

常用的预处理方法包括沉淀、过滤和筛选等。

3.2 中和调节电镀厂废水通常具有较高的酸碱度，需要进行中和调节。

可以使用中和剂来调节废水的酸碱度，使其接近中性。

3.3 混凝沉淀混凝沉淀是将废水中的悬浮颗粒聚集成较大的团块，使其易于沉淀。

常用的混凝剂有铁盐、铝盐等。

经过混凝沉淀后，可以将悬浮颗粒从废水中分离出来。

3.4 离子交换离子交换是利用特定的树脂吸附废水中的金属离子。

通过选择合适的树脂材料和操作条件，可以有效地去除废水中的重金属离子。

3.5 活性炭吸附活性炭是一种具有较大比表面积和吸附能力的材料，可以吸附废水中的有机物和部分重金属离子。

将废水通过活性炭吸附柱，可以进一步净化废水。

3.6 膜分离膜分离是一种利用特殊膜的选择性透过性来实现分离的方法。

常用的膜分离技术包括超滤、反渗透等。

通过膜分离，可以将废水中的溶解性物质和溶剂进一步去除。

3.7 消毒处理最后一步是对处理后的废水进行消毒处理，以确保排放的废水符合相关标准。

常用的消毒方法包括紫外线消毒、臭氧消毒等。

4. 废水处理设备为了实现以上工艺流程，需要配备相应的废水处理设备。

五种膜分离法处理重金属废水的工艺我们都知道水污染的问题，但我们对水污染处理技术却不熟悉。

水处理技术的不断发展，可以使有限的水资源得到循环利用，有效防止水污染对生态环境的破坏。

今天，艾柯实验室重金属废水处理设备厂家就为大家梳理出五种膜分离法处理重金属废水的技术!1. 液膜技术液膜通常由有机溶剂、表面活性剂、流动载体和内部水相组成，是一种非常薄的液膜(厚度:1-10 μm)。

它结合了膜分离和萃取的双重优点，通过废水中重金属离子的简单扩散、选择性络合或螯合萃取反应、膜内选择性渗透和反萃取四个过程，从而达到净化废水的目的，同时实现膜内重金属离子的富集，再通过破乳回收重金属。

液膜技术具有选择性高、传质快、反应温和等优点，特别适用于低浓度重金属废水的富集和回收。

2. 电渗析技术电渗析器由膜片、阴离子和阳离子交换膜、电极、夹紧装置等主要部件组成。

在处理重金属废水时，阳离子膜只允许阳离子通过，阴离子膜只允许阴离子通过。

在电流的作用下，电镀废水得到浓缩和脱盐。

电镀废水中往往含有Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cr2+等金属离子和氰化物等有毒物质。

通过电渗析-离子交换或电渗析-反渗透组合工艺，既可以实现资源的回收利用，又可以减少污染的排放。

其中，镍废水处理技术最为成熟，已建立了一整套工业装置。

电渗析法处理重金属废水具有技术可靠、运行成本低、占地面积小、无废渣等优点。

然而，电渗析需要足够的导电性来提供电流效率。

如处理镀镍废水，镍盐浓度不应小于1.5g/L。

3.微/超滤技术微滤的过滤孔径为0.1~10 μm，此类膜多成对称性，外形结构与网状海绵较为接近，此外还有毛细管的类型。

也有不对称的膜。

膜孔呈截形锥形。

在过滤过程中，料液流过膜孔的小边，进入膜的渗透液会沿着逐渐增大的膜孔流出。

这种结构可以促进传质，防止膜孔堵塞。

超滤膜的孔径为1 nm~100 nm，多为不对称膜，由极薄的表皮层和较厚的海绵或指状结构的多孔层组成。

微滤/超滤膜根据材料的不同可分为有机型和无机型。

第 54 卷第 9 期2023 年 9 月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.54 No.9Sep. 2023化学镀镍废水处理研究进展王嵘1，李俊仪2, 3，魏鑫4，孙伟1，张晨阳1，李赛1，余恒1(1. 中南大学 资源加工与生物工程学院，湖南 长沙，410083；2. 中国石化胜利油田分公司博士后流动站，山东 东营，257000；3. 中国石化胜利油田技术检测中心，山东 东营，257000；4. 苏州科锦环保科技有限公司，江苏 苏州，215138)摘要：化学镀镍是目前应用最广泛的镀镍技术，能够大幅度提升镀件的耐磨性、耐腐蚀性、稳定性，并使镀件更为美观。

在化学镀镍快速发展的同时，也产生了大量废水，该废水中重金属镍以稳定络合态存在，性质稳定，难以深度净化和资源化回收。

本文归纳总结了化学镀镍废水的来源与危害，并分析了现行主要处理技术，对各技术的基本原理、优缺点和适用范围进行了系统分析，并根据目前处理过程中存在的问题对化学镀镍行业今后的发展前景进行了展望，以期对该行业的清洁生产、重金属废水污染防治和资源化处理提供借鉴与指导。

关键词：化学镀镍；含镍废水；资源化；深度净化中图分类号：X703 文献标志码：A 文章编号：1672-7207（2023）09-3379-15Research progress of electroless nickel plating wastewatertreatmentWANG Rong 1, LI Junyi 2, 3, WEI Xin 4, SUN Wei 1, ZHANG Chenyang 1, LI Sai 1, YU Heng 1(1. School of Minerals Processing and Bioengineering, Central South University, Changsha 410083, China;2. Post-doctorate Scientific Research Station Shengli Oil Administration, SINOPEC, Dongying 257000, China;3. Shengli Oilfield Technical Testing Center, SINOPEC, Dongying 257000, China;4. Suzhou Kejin Environmental Protection Technology Co. Ltd., Suzhou 215138, China)Abstract: Electroless nickel plating is the most widely employed nickel plating technology, which can greatly improve the wear resistance, corrosion resistance and stability of the plated parts, and make the plated parts more收稿日期： 2022 −11 −12； 修回日期： 2023 −01 −20基金项目(Foundation item)：国家重点研发计划项目(2019YFC0408303)；长沙市杰出创新青年培养计划项目(kq2106016) (Project(2019YFC0408303) supported by the National Key Research and Development Program of China; Project(kq2106016) supported by the Outstanding Innovative Youth Training Program of Changsha City)通信作者：张晨阳，博士，教授，博士生导师，从事选矿与冶金量子化学、资源利用界面化学和废固/废水资源化处理环保技术开发研究等；E-mail ：*********************.cnDOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.09.001引用格式： 王嵘, 李俊仪, 魏鑫, 等. 化学镀镍废水处理研究进展[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2023, 54(9): 3379−3393.Citation: WANG Rong, LI Junyi, WEI Xin, et al. Research progress of electroless nickel plating wastewater treatment[J]. Journal of Central South University(Science and Technology), 2023, 54(9): 3379−3393.第 54 卷中南大学学报(自然科学版)beautiful. With the rapid development of electroless nickel plating, a large amount of waste water was also produced. The heavy metal nickel in the waste water exists in a stable complex state, and its stable nature is difficult to be deeply purified and recycled. The sources and hazards of electroless nickel plating wastewater were summarized and the main current treatment technologies were analyzed. The development direction was prospected to provide reference and guidance for cleaner production, heavy metal wastewater pollution prevention and resource treatment in the electroless nickel plating industry.Key words: electroless nickel plating; nickel-containing wastewater; resource utilization; deep purification镍具有优良耐腐蚀性、导电导磁性以及高硬度等优点，化学镀镍通过控制氧化还原反应使镍沉积于镀件表面以提升其功能性、防护性及美观性[1]。

含镍废水的处理原理是什么
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本文概述：镍是一种质坚硬而耐腐蚀的重金属，常用于电镀行业。

电镀工业产生大量含镍废水，会对环境造成严重污染。

那么含镍废水的处理原理是什么?下面和小编了解下吧。

在镀镍漂洗废水中，含有大量的硫酸镍和氯化镍，镍的化合物能刺激人体的精氨酶、羧化酶，引起各种炎症，伤害心肌和肝脏。

那么含镍废水的处理原理是什么?下面和小编了解下吧。

中和沉淀法
采用中和沉淀法处理含镍综合电镀废水，利用化学反应使废水中的Ni2+形成氢氧化镍沉淀，然后再经固液分离装置去除沉淀物，从而达到去除镍及其它重金属的目的。

如采用氢氧化钠调节pH值，根据废液中Ni2+的浓度，pH值>9.2时，可使Ni2+浓度降低到1.2mg/L;pH值调至10～12时，Ni2+除去得更彻底。

硫化物沉淀法
金属镍的硫化物溶度积比其氢氧化物小，故硫化物可使金属更完全被去除，但其处理费用高，硫化物处理困难，常作为氢氧化物沉淀法的补充法。

铁氧体法。

化学镀镍废水通常包含镍、酸、碱、金属盐和其他化学物质。

废水的处理方法和流程应该根据具体废水的成分和性质而定。

以下是一些常见的处理方法和可能的处理流程：1. pH 调整：目的：调整废水的酸碱度，使其适应后续处理步骤。

方法：使用酸或碱进行中和。

2. 沉淀处理：目的：使废水中的金属离子沉淀为固体，以便后续的分离和去除。

方法：添加适当的沉淀剂，如氢氧化钙、氢氧化铁等。

3. 沉淀分离：目的：分离和去除已形成的沉淀。

方法：通过沉淀沉降或机械分离，如沉淀池、沉淀槽、过滤器等。

4. 离子交换：目的：去除废水中的金属离子。

方法：使用离子交换树脂，将金属离子交换为水中的其他离子，再进行树脂再生或更换。

5. 电解沉积：目的：将金属离子还原成固体金属。

方法：通过电解池，使金属离子在电极上还原为金属沉积。

6. 活性炭吸附：目的：吸附废水中的有机物。

方法：添加活性炭，通过吸附作用去除有机物。

7. 生物处理：目的：通过微生物的作用降解有机物。

方法：利用生物反应器，如生物滤池或活性污泥系统。

8. 膜分离技术：目的：使用膜技术去除微小颗粒和离子。

方法：包括微滤、超滤、反渗透等。

9. 氧化处理：目的：氧化废水中的有机物或金属离子。

方法：使用化学氧化剂，如过氧化氢、臭氧等。

10. 残渣处理：目的：处理废水处理过程中产生的固体废弃物。

方法：确保残渣符合环保标准，可以采用固化、焚烧等处理方式。

11. 最终净化：目的：确保废水符合排放标准。

方法：使用最终净化工艺，如活性炭过滤、紫外线消毒等。

12. 监测与调整：目的：对处理后的水质进行监测，调整处理参数。

方法：设置在线监测系统，定期采样检测。

13. 废水循环再利用：目的：如可能，考虑将经过处理的废水进行再利用，减少对新水资源的需求。

以上流程中的具体步骤和条件可能会根据废水的实际情况而有所不同。

在进行废水处理时，需要遵循当地和国家的环保法规，确保废水排放符合相应的标准。

此外，废水处理应当考虑到经济可行性和环保效益。

重金属废水处理方法综述作者：余粮来源：《北方环境》2011年第07期摘要：水体重金属污染严重影响生态环境与人类健康，需要加以治理。

针对重金属废水的不同特点，处理方法也多种多样，本文就各种处理重金属废水的方法进行了简要综述并做了简短展望。

关键词：重金属废水，处理方法中图分类号： X703.1 文献标识码：A 文章编号：1007-0370（2011）07-0141-01在环境与人类健康领域，重金属主要指汞（Hg）、镉（Cd）、铅（Pb）、铬（Cr）、砷（As）、铜（Cu）、锌（Zn）、钴（Co）、镍（Ni）等重金属[1]。

他们以不同的形态存在于环境之中，并在环境中迁移、积累。

采矿、冶金、化工等行业是水体中主要的人为污染源。

重金属在食物链中的过量富集会对自然环境和人体健康造成很大的危害。

有效处理水体中过量的重金属，能够有效降低食物链中各种动植物体内重金属的含量，从而减轻对人类的危害。

为此，人们通过实践，提出了一些治理重金属废水的方法。

1重金属废水处理方法进展1.1沉淀法1.1.1氢氧化物沉淀法往重金属废水中加入碱性溶液，利用OH-与重金属离子反应生成难溶的金属氢氧化物沉淀，通过过滤予以分离[2]。

氢氧化物沉淀法包括分步沉淀法和一次沉淀法两种。

分步沉淀法是分段加入石灰乳，利用不同的金属氢氧化物在不同的pH值下沉淀析出的特性，依次回收各种金属氢氧化物。

一次沉淀法则是一次性投加石灰乳，使溶液达到额定的pH值，从而使废水中的各种重金属离子同时以氢氧化物沉淀的形式析出。

1.1.2硫化物沉淀法将重金属废水pH值调节为一定碱性后，再通过向重金属废水中投加硫化钠或硫化钾等硫化物，或者直接通入硫化氢气体，使重金属离子同硫离子反应生成难溶的金属硫化物沉淀，然后被过滤分离[2]。

由于金属硫化物的溶度积比相应的金属氢氧化物的溶度积小得多，因此，硫化物沉淀法比氢氧化物沉淀法具有更多的优点，比如沉渣量少，容易脱水，沉渣金属品位高，有利于金属的回收。

处理废水中处理镍工艺流程听说这样处理镍废水？
哎呀，你知道吗？处理镍废水，首先得把大颗粒物和悬浮物给筛掉。

就这样，一过滤，废水看起来清爽多了。

然后呢？化学处理上场！调节pH值，加点沉淀剂，镍离子就乖乖沉淀下来了。

这样一搞，镍离子就少了一大半。

但等等，这还没完呢！要想更干净，还得用离子交换和吸附技术。

离子交换树脂能选择性地抓走镍离子，而吸附剂就像个磁铁，把镍离子紧紧吸住。

这样一来，废水就彻底干净了。

那这些处理后的废渣呢？别急，有办法！先固化、稳定化，这样废渣就不会再污染环境了。

而且，废渣还可以变废为宝，比如做成建筑材料或者农肥。

最后啊，别忘了实时监控和智能管理。

在线监测设备能随时告诉我们废水处理得怎么样，而智能管理系统则让处理过程更高效、更便捷。

这样一来，废水处理就不再是头疼的问题了！
怎么样？这样处理镍废水听起来简单又实用吧？。

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重金属镍的去除方法-回复标题：重金属镍的去除方法：保护环境，维护健康引言：重金属镍（Ni）是广泛存在于自然界的一种元素，但过量的镍污染会对环境和人类健康造成严重影响。

因此，开发高效的镍去除方法对于保护环境和维护人类健康至关重要。

本文将介绍一系列去除重金属镍的方法，包括物理方法、化学方法和生物方法，以及它们的原理和应用范围。

一、物理方法物理方法是基于物理性质的镍去除方式，常用的物理方法包括离子交换、吸附和膜分离。

1. 离子交换：离子交换是一种通过固定相与镍离子之间的化学吸附作用来去除镍的方法。

离子交换树脂通常用于水处理过程中去除水中的重金属离子，其中，阴离子交换树脂适合去除含阴离子镍，阳离子交换树脂适用于去除阳离子镍。

2. 吸附：吸附是一种物理过程，通过固体表面上的吸附剂去除溶液中的镍。

常用的吸附剂包括活性炭、硅胶和氧化铁等。

吸附剂具有大的比表面积，并能与镍形成强吸附作用。

3. 膜分离：膜分离是通过薄膜和多孔材料的分离作用来去除镍。

膜分离方法包括微滤、超滤、逆渗透和气体渗透等。

这些方法基于镍与其他成分的分子大小、形状和电荷差异，以实现镍的分离和去除。

二、化学方法化学方法是利用化学反应来去除镍的方法，常用的化学方法包括沉淀法、氧化还原、络合沉淀和化学沉淀等。

1. 沉淀法：沉淀法通过添加化学沉淀剂，如碳酸镁、氢氧化钙等，将镍离子转化为不溶于水的沉淀物。

这种方法适用于镍离子浓度较高的废水处理。

2. 氧化还原：氧化还原法是利用氧化剂或还原剂将镍离子转化为可沉淀的物质。

常用的氧化剂包括过氧化氢、高锰酸钾等，而常用的还原剂包括亚硫酸盐和亚硫酸。

3. 络合沉淀：络合沉淀是通过添加络合剂与镍形成络合物，然后将络合物沉淀下来去除镍。

常用的络合剂包括氨水和乙二胺四乙酸等。

4. 化学沉淀：化学沉淀是通过添加化学剂将镍离子与其他物质形成沉淀物，从而使镍得以去除。

常用的化学剂包括草酸、硫化钠和氢硫酸等。

三、生物方法生物方法是利用微生物或植物来去除镍的方法，常用的生物方法包括生物吸附、生物还原和生物沉淀。

化学沉淀-芬顿氧化法处理除镍后化学镀镍废水胡元娟㊀廖春华㊀彭㊀娟㊀廖蔚峰㊀赵陈冬(深圳市深投环保科技有限公司,广东深圳518049)摘要:以离子交换预处理除镍后高浓度化学镀镍废水为对象,对比了芬顿氧化法㊁化学沉淀-芬顿氧化法对废水中COD 和P 的处理效果㊂结果表明,针对COD 为17091mg /L ,TP 为10820mg /L 的化学镀镍废水,两种方法对COD 和TP 的去除率均分别达95.50%以上和99.97%以上㊂芬顿氧化法较佳条件为初始pH 为4,H 2O 2投加量为15%,[Fe 2+]/[TP ]=1.6;化学沉淀-芬顿氧化法较佳条件为聚合硫酸铁投加量10%,化学沉淀pH 3.5,H 2O 2投加量4%,[Fe 2+]/[H 2O 2]=0.5㊂在相同处理效果下,化学沉淀-芬顿氧化法可节省直接药剂成本158元/t ,通过生产扩大性实验验证了其良好的处理效果㊂研究为化学镀镍废水处理的工程实践提供了基本参数㊂关键词:化学镀镍废水;化学沉淀法;Fenton 氧化法;有机物;磷TREATMENT AND RECYCLING OF HIGH CONCENTRATION ELECTROLESS NICKELPLATING WASTEWATERHu Yuanjuan㊀Liao Chunhua㊀Peng Juan㊀Liao Weifeng㊀Zhao Chendong(Shenzhen Shentou Environmental Technology Co.Ltd.,Shenzhen 518049,China)Abstract :Taking high concentration electroless nickel plating wastewater treated by ion exchange after nickel removal as theobject,the effect of fenton oxidation and chemical precipitation-fenton oxidation was compared,the results showed that theremoval rates of COD and TP by the two methods were 95.50%and 99.97%,respectively,for the electroless nickel platingwastewater with COD concentrations of 17091mg /L and P concentration of 10820mg /L.The better conditions for fentonoxidation method were 4of initial pH,15%of H 2O 2dosage,1.6of [Fe 2+]/[TP ].The optimum conditions for chemicalprecipitation-Fenton oxidation were 10%of PFS,3.5of pH for chemical-precipitation,4%of H 2O 2dosage,1.6of [Fe 2+]/[TP ].Under the same treatment effect,chemical precipitation-fenton oxidation method can save 158yuan /ton of directreagent cost,and its good treatment effect was verified by production expansion experiment.The study provides the basicparameters for the engineering practice of electroless nickel plating wastewater treatment.Keywords :electroless nickel plating wastewater;chemical precipitation;fenton oxidation;;resource reutilizatio;ironphosphate㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀收稿日期:2020-04-12第一作者:胡元娟(1986-),女,硕士研究生,工程师㊂研究方向:水污染控制㊂382282656@0㊀引㊀言化学镀镍层因其优良的耐蚀性㊁耐磨性㊁均匀性㊁焊接性㊁高硬度等特点被广泛的应用于电子信息㊁航空航天㊁机械工业等几乎所有领域[1]㊂化学镀镍是以溶液中的还原剂如次磷酸盐㊁肼㊁硼氢化物㊁胺基硼烷等将Ni 2+还原成金属Ni 沉积在基体表面形成镀层的过程[1-2]㊂其中次磷酸盐是化学镀镍工艺中应用最多的还原剂,随着还原反应的进行和镀液的重复使用,亚磷酸根和磷酸根会在镀液中不断累积最终导致镀层的质量受到影响,从而产生化学镀镍废水㊂由于化学镀过程还加入了大量柠檬酸㊁酒石酸㊁苹果酸㊁氯化铵等添加剂起络合㊁稳定㊁光亮㊁缓冲作用,因此化学镀镍废水是高浓度COD㊁高浓度Ni 2+㊁高浓度磷酸盐㊁高氨氮的难降解工业废水[3-4],属国家规定的危险废物㊂长期以来,化学镀镍废水的有效处理一直是行业共同难题㊂其中针对镍的回收和氨氮的处理在国内外已有较多研究和相对成熟的方法,如萃取法㊁离子交换法㊁电解法提取镍[5-7],吹脱法㊁漂水氧化法等除氨氮[8-9]㊂高浓度有机物和磷的去除是化学镀镍废水处理的重点,化学沉淀法㊁芬顿氧化法㊁吸附法㊁电催化氧化法㊁光催化氧化法等为主要方法,但多集中在COD<1000mg/L,P<100mg/L的低浓度化学镀镍清洗废水[10-14],如赵榕华采用破络-Fenton法处理化学镀镍废水,使废水中Ni2+和TP由64.6mg/L和90.2mg/L降低至0.43和0.46mg/L[15];唐益洲采用电催化氧化-化学沉淀法使化学镀镍清洗废水COD㊁P㊁Ni分别由780mg/L㊁76mg/L㊁7.5mg/L降低至43mg/L㊁0.08mg/L㊁0.24mg/L[16]㊂对于COD> 10000mg/L的高浓度化镍废水虽也有一定研究,芬顿氧化法和电芬顿氧化法对COD去除率在75%~ 93%[17-18],但同步去除有机物和磷的研究少见报道㊂综上,现有研究对高浓度化镍废水的实际处理工程实践指导意义有限㊂本文从工程化应用角度出发,以离子交换回收镍后的高浓度化学镀镍废水为研究对象,对比了芬顿氧化法㊁化学沉淀法-芬顿氧化法对化学镀镍废水中有机物和磷的同步处理效果,进行了经济成本对比分析,并开展了生产性试验,可为化学镀镍废水的工艺选择和工程设计提供直接的技术参考与指导㊂1㊀实验部分1.1㊀废水来源与水质实验用化学镀镍废水为经螯合型D403离子交换树脂吸附Ni2+后的除镍废水,基本水质如下:pH= 5,C Ni2+<10mg/L,COD=17061mg/L,TP=10820 mg/L㊂原始化学镀镍废水来自深圳市某线路板厂㊂1.2㊀实验材料与仪器实验药剂:95%Ca(OH)2㊁10%漂水㊁27.5% H2O2㊁98%硫酸,11%液体聚合硫酸铁㊁50%液碱均为工业级;FeCl3㊁FeSO4㊃7H2O为分析纯㊂实验仪器:COD消解仪;雷磁pH计;磁力搅拌器㊂1.3㊀实验方法与内容1)芬顿氧化法㊂调节废水初始pH至4,加入一定量H2O2和FeSO4㊃7H2O,搅拌反应2h,利用液碱调节废水pH至3.5,过滤,取滤液利用Ca(OH)2调节废水pH至7~ 8,过滤分析滤液COD和TP㊂2)化学沉淀-芬顿氧化法㊂向废水中分别加入一定量沉淀剂,搅拌反应20min,利用Ca(OH)2调节废液pH至一定值,搅拌反应20min后过滤,向滤液中加入一定量H2O2和FeSO4㊃7H2O,搅拌反应2h,利用液碱调节废液pH至7~8,过滤分析滤液COD和TP㊂3)H2O2理论投加量计算㊂[H2O2]/[COD]=1ʒ1时,为H2O2的理论投加量㊂氧化1mgCOD需要1mg氧当量,相当于1/16mmol[O],1mmolH2O2可提供1mmol[O]㊂则氧化单位质量COD(1mg)所需消耗的H2O2理论质量为:116ˑ34=178mg,所需27.5%H2O2的体积为:V=178()(1000ˑwt%ˑρ)=178ˑ1000ˑ27.5%ˑ1.1008=0.0070ml 1.4㊀水质分析方法pH测定采用离子选择电极法;COD测定采用快速消解重铬酸钾滴定法;TP测定采用火焰原子吸收法㊂2㊀结果与讨论2.1㊀芬顿氧化法2.1.1㊀H2O2投加量的影响控制[Fe]/[TP]=1.2,改变H2O2投加量分别为6%㊁8%㊁10%㊁12%㊁15%,对应理论投加量比分别为0.33㊁0.49㊁0.67㊁0.83㊁1㊁1.25㊁1.47,进行Fenton氧化处理化学镀镍废水实验,考察H2O2投加量对COD 和TP去除效果的影响,实验结果如图1所示㊂ʏ COD去除率; һ P去除率㊂图1㊀H2O2投加量对COD和TP去除效果的影响从图1中可知,随着H2O2投加量的增大,COD 和TP去除率逐渐增大并趋于平缓㊂COD和TP呈同步去除趋势,一方面在Fe2+的催化作用下,H2O2可同时氧化废水中次亚磷和有机物,从而降低COD;另一方面亚磷㊁正磷均可与Fe2+㊁Fe3+形成沉淀得以去除㊂在[Fe]/[P]=1.2条件下,当H2O2投加量为12%,达到理论投加量后,磷去除率基本平衡,出水TP由10820下降至3.1mg㊃L-1,去除率达99.97%;当H2O2投加量为15%,达到理论投加量的1.25倍时,COD 去除效果最佳,出水COD由17061mg㊃L-1降低至910 mg㊃L-1,COD去除率达94.67%,Fenton氧化法是一种有效的化学镀镍废水的处理方法㊂2.1.2㊀FeSO4㊃7H2O的影响控制H2O2投加量为15%,改变FeSO4㊃7H2O投加量分别为8%㊁12%㊁16%㊁19%㊁23%,对应[Fe]/ [TP]分别为0.8㊁1.2㊁1.6㊁2㊁2.4,进行Fenton氧化处理化学镀镍废水实验,考察硫酸亚铁投加量对COD和TP去除效果的影响,实验结果如图2所示㊂ʏ COD去除率; һ TP去除率㊂图2㊀FeSO4㊃7H2O投加量对COD和TP去除效果的影响从图2可知,随着硫酸亚铁投加量的增加,COD 和TP去除率呈先上升后趋于平缓的趋势㊂由于Fe2+㊁Fe3+与废水中磷生成沉淀,将阻断Fe2+对H2O2的催化作用,进一步影响废水中次亚磷和有机物的氧化,因此亚铁盐的过量投加非常关键,必须满足沉磷所需要铁量的同时保证废水剩余足量的Fe2+催化H2O2产生㊃OH㊂芬顿氧化去除COD和TP的较佳条件为H2O2投加量15%,硫酸亚铁投加量16%([Fe]/ [TP]=1.6㊁[Fe]/[H2O2]=0.5),此时出水COD和TP分别由17061mg㊃L-1和10820mg㊃L-1降低至766 mg㊃L-1和3.1mg㊃L-1,COD和TP去除率分别达95.51%,99.97%㊂2.1.3㊀沉淀产物定量分析取2.1.2实验中,在H2O2投加量15%,FeSO4㊃7H2O投加量10%条件下进行芬顿氧化反应后未调节pH直接过滤得到的沉淀产物,用纯水洗涤2~3次后进行烘干,取沉淀产物进行成分定量分析,分析结果如表1所示:表1㊀Fenton氧化化学镀镍废水产生的沉淀产物定量分析成分Fe TP Ni Cu Na K S含量/%28.2115.480.00020.00290.290.003 1.44㊀㊀由表1可知:沉淀产物中铁元素与磷元素的摩尔比为1.009ʒ1,初步说明沉淀的成分为磷酸铁(FePO4),赵榕烨等的研究[15]也证明了此项结论㊂沉淀产物中杂质含量S与Na的含量偏高,如何从化学镀镍废水中制备磷酸铁还需要进一步实验研究㊂磷酸铁可应用于广泛应用于陶瓷和磷酸铁锂行业,芬顿氧化法可为化学镀镍废水提供资源化回收磷酸铁,并达到降低处理成本的新途径㊂2.2㊀化学沉淀-芬顿氧化法2.2.1㊀沉淀剂的选择分别取200ml水样,按表2所示条件加入定量的Ca(OH)2㊁CaCl2㊁FeSO4㊃7H2O㊁FeCl3㊃6H2O㊁11%液体聚合硫酸铁进行化学沉淀反应,此项实验采用NaOH进行pH调节,实验结果如表2所示㊂表2㊀沉淀剂的选择沉淀剂名称实验主要条件COD去除率/%TP去除率/% Ca(OH)2[Ca]/[TP]=1.8,未调节pH,pH=1032.959.7 CaCl2[Ca]/[TP]=1.8,中和pH=833.077.0 FeSO4㊃7H2O[Fe]/[TP]=1.3,中和pH=83275.4 FeCl3㊃6H2O[Fe]/[TP]=0.8,中和pH=479.193.75聚合硫酸铁[Fe]/[TP]=0.8,中和pH=478.4393.6㊀㊀化学镀镍废水中磷以亚磷酸(HPO2-3)㊁正磷酸(PO3-4)㊁和次磷酸(H2PO-2)形式存在,同时也是废水COD的主要贡献成分㊂HPO2-3及PO3-4可与Fe3+㊁Fe2+及Ca2+生成相应的难溶于水的沉淀,包括Fe2(HPO3)3㊁FePO4;FeHPO3㊁Fe3(PO4)2;CaHPO3㊁Ca3(PO4)2㊁CaHPO4等,从而可达到同时去除废水中P及COD的目的㊂从表2可知,在相同的钙磷摩尔比的条件下,由于受自身溶解度的限制,氢氧化钙的除磷效果比氯化钙的效果差㊂在钙盐㊁亚铁盐投加量过量,铁盐投加不足的情况下(根据沉淀物的分子式可知,[Ca2+]/[TP]或[Fe2+]/[TP]理论摩尔比为1~1.5,[Fe3+]/[TP]的理论摩尔比为0.67~1),铁盐对磷和COD的去除效果仍然远优于钙盐和亚铁盐㊂一方面,由于化学镀镍废水中较高浓度SO2-4,与磷形成竞争,生成CaSO4消耗了部分钙盐;另一方面, Fe2(HPO3)3㊁FePO4具有更高的溶度积,同时三价铁可生成Fe(OH)2+㊁Fe(OH)2+等铁的多核羟基络合物,HPO 2-3㊁PO 3-4可通过静电吸附形式被吸附去除㊂在[Fe]/[TP]=0.8,中和pH 为4的条件下,铁盐沉淀法对化学镀镍废水中TP 的去除率达到93.75%,此时COD 去除率为79.10%,出水TP 为676.54mg /L,COD 为3565.7mg /L㊂由于聚合硫酸铁和氯化铁效果相差不大,而聚合硫酸铁成本相对更低,因此后续沉淀剂研究选用聚合硫酸铁㊂2.2.2㊀沉淀pH 的影响取200ml 四级镍废水,按[Fe]/[TP ]=0.8的比例加入聚合硫酸铁溶液,分别调节废液pH 至2.5㊁3㊁3.5㊁4㊁5,考察沉淀pH 对废水TP 及COD 去除的影响,实验结果如图3所示:ʏ COD 去除率; һ TP 去除率㊂图3㊀pH 对聚铁沉淀法对COD 和TP 去除效果的影响从图3可知,在研究的pH 范围2.5~5内,COD 和TP 的去除率变化呈相同的先升后降趋势,沉淀的最佳pH 为3.5,此时COD 去除率为79.42%,TP 去除率为94.3%㊂pH 过低,废水中部分亚磷以H 2PO -3形式存在,无法与Fe 3+形成沉淀;pH 超过3.5,Fe 3+开始生成更稳定的Fe (OH )3,将导致Fe 2(HPO 3)3㊁FePO 4沉淀返溶,从而降低了COD 和磷的去除率㊂2.2.3㊀化学沉淀-芬顿氧化法从提升处理效果㊁降低处理成本角度考虑,进行了化学沉淀-芬顿氧化联合处理化学镀镍废水的实验㊂取200ml 化学镀镍废水,控制[Fe]/[TP ]=0.8按体积比10%加入聚合硫酸铁,搅拌反应20min 后调节pH 至3.5,过滤取滤液100ml,控制[H 2O 2]实际/[H 2O 2]理论>1.25,[Fe]/[H 2O 2]=0.5,按体积比4%加入H 2O 2,按质量比5%加入FeSO 4㊃7H 2O,反应2h后,调pH 至3.5,过滤取滤液调节废液pH 至7~8,测滤液COD 和TP 浓度,考察化学沉淀-芬顿氧化法联用对化学镀镍废水的处理效果㊂实验结果如表3所示㊂表3㊀化学沉淀-芬顿氧化法对COD 和TP 的去除效果水样COD /(mg /L)TP /(mg /L)COD 去除率/%TP 去除率/%原水1706110820㊀化学沉淀出水3510.5616.779.4294.3芬顿氧化出水756 3.477.7699.45总去除率%95.5799.97㊀㊀从表3可知:在所述实验条件下,化学沉淀-芬顿氧化法对化学镀镍废水中COD 去除率95.57%,TP 去除率99.97%,相较单独化学沉淀法分别提高16.15%和5.67%㊂由于芬顿氧化法对沉淀后废水中乙酸㊁柠檬酸等小分子有机物氧化效果有限,因此即使在双氧水过量的情况下COD 去除效率也仅在77.76%,磷的去除也未完全达到理想状态,可能由于废水中磷以有机物的形式存在或仍然存在未被完全氧化的次磷,有机物和磷的深度处理有必要进行更加深入的研究㊂2.3㊀工艺对比和成本核算针对前述研究的化学沉淀法㊁芬顿氧化法㊁化学沉淀-芬顿氧化联合法对化学镀镍废水中COD 和TP 的去除效果进行了对比如图4所示,并进行了简单的药剂用量核算分析如表4所示㊂COD 去除率;TP 去除率㊂图4㊀不同处理方法对COD 和TP 的去除效果从图4和表4中可知,芬顿氧化和化学沉淀-芬顿氧化法对COD 和TP 的去除效果相近,均是有效的化学镀镍废水处理方法,远优于单独的化学沉淀法,其中化学沉淀-芬顿氧化具有成本节约优势,其处理成本相较芬顿氧化法每吨废水节约近158元㊂芬顿氧化法具有磷资源化回收磷酸铁的优势,以实验废水TP 浓度为10820mg ㊃L -1,TP 回收率80%,磷酸铁出售单价按每吨10000元进行估算,可回收磷酸铁为42kg ㊃t -1,相当于每吨废水可回收420元的处理成本㊂化学镀镍废水磷资源化工艺值得进一步深入研究㊂表4㊀不同方法处理化学镀镍废水的成本核算处理方法药剂名称使用数量(kg/t)单价(元/t)吨水成本/元吨水成本合计/元芬顿氧化法27.5%H2O21501750262.5717.3 FeSO4㊃7H2O16058092.8Ca(OH)24065026湿污泥1682000336化学沉淀法11%聚合硫酸铁15065097.5357Ca(OH)23065019.5湿污泥1202000240化学沉淀-11%聚合硫酸铁15065097.5559芬顿氧化27.5%H2O240175070FeSO4㊃7H2O5058029Ca(OH)25065032.5湿污泥1652000330㊀㊀注:污泥含水率以55%计㊂2.4㊀生产性试验化学沉淀-芬顿氧化联合法具有成本节约优势更具工业化可行性,对联合法处理离子交换后化学镀镍废水进行了连续性生产扩大试验㊂向20m3反应釜泵入15m3除镍后化学镀镍废水,根据[Fe]/[P]= 0.8泵入11%聚合硫酸铁溶液1.1~1.5m3,搅拌反应10min后利用15%石灰浆调节pH值至3.5,压滤,压滤出水泵入20m3反应釜,缓慢泵入1.6倍理论量双氧水和[Fe]/[H2O2]=0.5的25%硫酸亚铁溶液反应2h,利用15%石灰浆调节pH值至7~8,压滤测压滤出水㊂具体实验条件及结果如表5所示㊂表5㊀化学沉淀-芬顿氧化联合法处理除镍后化学镀镍废水生产扩大试验试验编号实验条件进水化学沉淀出水芬顿氧化出水COD p COD P COD PCOD总去除率/%P去除率/%1聚铁投加量:1.2m31489589234761624842 4.294.3599.95 H2O2投加量:825L25%亚铁溶液投加量:4m32聚铁投加量:1m31656780765064612853 1.494.8599.98 H2O2投加量:875L25%亚铁溶液投加量:4.3m33聚铁投加量:1.5m318628114124477823941 2.894.9599.97 H2O2投加量:780L25%亚铁溶液投加量:3.8m3㊀㊀三次生产性试验COD平均总去除率94.72%,P 平均总去除率99.97%,COD去除率略低于小试实验结果,这可能与反应釜中间歇芬顿氧化反应过程温升至60ħ导致部分双氧水无效分解有关,但是化学沉淀-芬顿氧化联合法对除镍后化学镀镍废水的COD 和P的去除效果整体较好㊂另外,以上生产试验出水Ni平均浓度仍然为10.8mg/L,这与芬顿出水中和pH偏低有关,将出水中和pH调节至11以上时,出水Ni浓度可降低至0.2~0.3mg/L,同时并未影响出水磷浓度㊂3㊀结㊀论1)芬顿氧化法是化学镀镍废水的有效处理方法㊂在H2O2投加量为15%(理论量的1.25倍),硫酸亚铁投加量16%([Fe]/[TP]=1.6)的最佳条件下,出水COD由17061mg/L降低至765mg/L,TP由10820mg/L降低至3.1mg/L,COD和TP去除率分别达到95.51%和99.97%㊂芬顿氧化沉淀产物经定量分析初步确定为磷酸铁㊂2)聚合硫酸铁和氯化铁是较好的化学镀镍废水沉淀剂㊂在[Fe]/[TP]=0.8,沉淀pH为3.5的较佳条件下,废水中TP和COD的去除率分别可达94%和79%㊂3)化学沉淀-芬顿氧化联合法是化学镀镍废水的有效处理方法㊂在聚合硫酸铁投加量10%(体积比)㊁化学沉淀pH为3.5㊁H2O2投加量为4%(理论量的1.6倍),硫酸亚铁投加量5%([Fe]/[H2O2]= 0.5)的较佳条件下,出水COD由17061mg/L降低至756mg/L,TP由10820mg/L降低至3.6mg/L, COD和TP去除率分别达到95.57%和99.97%㊂4)在处理效果相同的情况下,化学沉淀-芬顿氧化法相较芬顿氧化法,每吨废水可节约158元的直接成本,而芬顿氧化法具有回收磷酸铁资源从而可达到进一步节约成本的优势㊂磷酸铁回收工艺值得深入研究㊂5)生产性扩大试验验证了化学沉淀-芬顿氧化法处理除镍后化学镀镍废水的良好处理效果,COD 平均去除率可达94.72%,P平均去除率达99.97%㊂参考文献[1]㊀李宁,屠振密.化学镀实用技术[M].北京:化学工业出版社,2003:65-89.[2]㊀钱苗根.材料表面技术及其应用手册[M].北京:机械工业出版社,1998:199-210.(下转第227页)。