三废治理技术课程
离子交换法处理含镍废水工艺方案
离子交换法处理含镍废水工艺方案
一、概述
镀镍作为一种常用的表面处理技术,被广泛的应用于电子、汽车、机械等多种行业。含Ni2+的废水对人体健康和生态环境有着严重危害。含镍废水的常见处理方法有化学沉淀法、真空蒸发回收、电渗析、反渗透及离子交换树脂吸附等。化学沉淀法成本低,但产生的固废需要二次处理;真空蒸发法能耗大;电渗析、反渗透法需要较大的设备投资和能耗,而且存在膜易受污染的问题[1]。
离子交换技术因出水水质好,可回收有用物质,适用于处理浓度低而废水量大的镀镍废水等优点,曾得到广泛的应用。离子交换法应用于镀镍废水处理的主要功能有:(1)去除重金属镍离子,以应对日趋严格的排放标准;(2)回收废水中有价值的金属镍;(3)提高水的循环利用率,节约日益匮乏的水资源;(4)减少环境污染。
随着人们对镀镍废水资源化的兴趣越来越浓厚,离子交换技术作为电镀废水深度处理的有效方法再度引起重视。
二、原理
离子交换树脂是具有三维空间结构的不溶性高分子化合物,其功能基可与水中的离子起交换反应。镀镍废水中的Ni2+离子采用阳离子交换树脂吸附。所用树脂可以是强酸性阳树脂也可以是弱酸性阳树脂,本文以弱酸性阳树脂为例。采用弱酸性阳树脂交换时,通常将树脂转为Na型,因为H型交换速率极慢。含Ni2+废水流经Na型弱酸性阳树脂层时,发生如下交换反应:
2R-COONa+Ni2+→(R-COO)2Ni+2Na+
水中的Ni2+被吸附在树脂上,而树脂上的Na+便进入水中。
当全部树脂层与Ni2+交换达到平衡时,用一定浓度的HCl或H2SO4再生。
(R-COO)2Ni+H2SO4→2R-COOH+NiSO4
此时树脂为H型,需用NaOH转为Na型。
R-COOH+NaOH→RCOONa+H2O
如此树脂可重新投入运行,进入下一循环。废水经处理后可回清洗槽重复使用,洗脱得到的硫酸镍经净化后可回镀槽使用[2]。
煤矿污水处理方法
煤矿污水是指在煤矿生产过程中产生的含有大量悬浮颗粒物、矿石粉尘、重金属以及有机物等污染物的废水。由于污水的特殊性质，处理煤矿污水是一个非常重要的环境保护任务。本文将介绍一些常见的煤矿污水处理方法。
1. 机械过滤法：
机械过滤法是煤矿污水处理中最常见的方法之一。该方法通过使用过滤设备，如滤网、滤布、滤袋等，将污水中的悬浮颗粒物进行分离。这种方法可以有效地去除大部分的固体颗粒，使污水的悬浮物浓度下降。
2. 重金属吸附法：
煤矿污水中通常含有重金属离子，如铅、铜、锌等。这些重金属对环境和人体健康都有一定的危害。重金属吸附法是通过添加吸附剂，如活性炭、天然矿物等，将污水中的重金属离子吸附在吸附剂表面。这种方法可以有效去除污水中的重金属离子，达到净化水质的目的。
3. 生物处理法：
生物处理法是利用微生物对污水中的有机物进行降解的方法。在煤矿污水处理中，常使用的生物处理方法有好氧生物处理和厌氧生物处理。好氧生物处理是利用氧气供给微生物进行降解有机物，而厌氧生物处理是在缺氧条件下进行微生物降解有机物。
4. 离子交换法：
离子交换法是通过将污水中的离子与离子交换树脂上的离子进行交换，从而将污水中的离子去除。这种方法常用于去除煤矿废水中的硫酸根离子、硝酸盐离子等。 5. 化学沉淀法：
化学沉淀法是将污水中的某些物质转化为不溶于水的沉淀物，从而达到净化水质的目的。在煤矿污水处理中，可以利用化学沉淀法去除污水中的重金属离子、磷酸盐等。
6. 膜分离法：
膜分离法是一种通过膜的选择性透过性对污水进行分离和浓缩的方法。常见的膜分离技术有超滤、逆渗透等。这种方法可以有效地去除污水中的大分子有机物、悬浮物、胶体等。
7. 活性氧化法：
活性氧化法是一种利用强氧化剂对污水中的污染物进行氧化分解的方法。常见的活性氧化剂有臭氧、过硫酸盐等。这种方法可以有效去除污水中的难降解有机物和毒性物质。
第１卷第３期 ２０］１年９月 无机分析化学
Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｖｏ１．１，ＮＯ．３ ３２～３４
ＤＯＩ：ｌＯ．３９６９ｌ／Ｊ．ｉｓｓｎ．２０９５—１０３５．２０１１．０３．０００６
离子交换法处理曝气后氯化亚铜的废水研究
李国平 薛娟琴 刘漫博 毕强 郭莹娟
（西安建筑科技大学冶金工程学院，西安，７１００５５）
摘 要通过预曝气的方法，氯化亚铜废水溶液中Ｃｕ（Ｉ）被氧化为Ｃｕ（Ⅱ），并能简化氯化亚铜废水溶 液的粒子结构，分别采用２０１×７ ＯＨ型强碱性阴离子树脂和７３２ Ｎａ型强酸性阳离子树脂处理曝气后 的氯化亚铜废水，进行了曝气时间、ｐＨ值和温度等因素对废水处理效果的研究，得到最佳的处理废水条 件。曝气１８０ ｍｉｎ后，在温度６ｏ℃，Ｖａｅ／Ｖ 一２／１，阳离子交换反应１５ ｍｉｎ时，可使废水溶液中铜粒 子浓度达到国家废水一级排放标准。 关键词离子交换法；曝气；氯化亚铜 中图分类号：０６５８．１ ３；Ｘ７８１ 文献标识码：Ａ 文章编号：２０９５—１０３５（２０１１）０３—００３２—０３
Ｄｉｓｐｏｓａｌ ｏｆ Ａｅｒａｔｅｄ Ｃｕｐｒｏｕｓ Ｃｈｌｏｒｉｄｅ Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ
Ｕｓｉｎｇ Ｉｏｎ’Ｅｘｃｈａｎｇｅ Ｍｅｔｈｏｄ
ＬＩ Ｇｕｏｐｉｎｇ，ＸＵＥ Ｊｕａｎｑｉｎ，ＬＩＵ Ｍａｎｂｏ，ＢＩ Ｑｉａｎｇ，ＧＵＯ Ｙｉｎｇｊ ＨａＤ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉａｎ，Ｓｈａｎｘｉ ７１００５５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｒｏｕｇｈ ａｅｒａｔｉｏｎ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｆｏｒ ｃｕｐｒｏｕｓ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ，ｔｈｅ Ｃｕ（Ｉ）ｗａｓ ｏｘｉｄｉｚｅｄ ｔｏ ｔｈｅ Ｃｕ（１１） ａｎｄ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｗａｓ ａｌｓｏ ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ．Ｔｈｅ ａｅｒａｔｅｄ ｃｕｐｒｏｕｓ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｗａｓ ｔｒｅａｔｅｄ ｂｙ ２０１×７ ＯＨ ｓｔｒｏｎｇ—ｂａｓｅ ａｎｉｏｎ ｅｘｃｈａｎｇｅ ｒｅｓｉｎ ａｎｄ ７３２ Ｎａ ｓｔｒｏｎｇ—ａｃｉｄ ｃａｔｉｏｎ ｅｘ
目 次
前言
1 范围
2 规范性引用文件
3 产品型号、外观、游离水分及出厂型态
4 技术要求
5 试验方法
6 验收规则
7 标志、包装、运输、贮存
8 安全性
附录A（资料性附录） 凝胶型、大孔型丙烯酸系离子交换树脂技术要求
附录B（规范性附录） 离子交换树脂游离水分检测方法
附录C（规范性附录） 离子交换树脂样品预处理及基准型样品制备
附录D（规范性附录） 钠型阳离子交换树脂全交换容量测定方法
附录E（规范性附录） 氯型强碱性阴离子交换树脂强型基团容量测定方法
附录F（规范性附录） 弱酸性阳离子交换树脂氢型率测定方法
前 言
离子交换树脂是火力发电厂水处理用的一种重要材料，用量大、品种多、价值高，其性能优劣直接影响水处理系统工作的安全性和经济性。
本标准是对DL/T519—1993《火力发电厂水处理用离子交换树脂验收标准》的修订。
与DL/T519—1993版标准相比，本标准发生了如下主要变化：
——删去了原标准的附录E和附录F。
——对原标准的附录C、附录D和附录G给出了测定方法允许差。
——改用渗磨圆球率表示凝胶型树脂的强度，同时给出了指标。
——改用范围粒度、上限粒度和下限粒度表示树脂的粒度，同时给出了指标。
——对混床树脂的有效粒径进行了规定。
——增加了凝结水处理用离子交换树脂的技术指标。
——增加了丙烯酸系阴离子交换树脂的技术指标。
本标准的附录A是资料性附录。附录B、附录C、附录D、附录E和附录F都是规范性附录。
本标准自实施之日起代替DL/T519—1993。
本标准由中国电力企业联合会提出。
本标准由电力行业电厂化学标准化技术委员会归口并负责解释。
本标准起草单位：国电热工研究院。
本标准主要起草人：王广珠、邵 林、崔焕芳、彭章华、沈建华、劳法勇。
火力发电厂
水处理用离子交换树脂验收标准
1 范围
本标准规定了火力发电厂水处理用球状离子交换树脂的验收技术要求、验收规则及有关的测试方法。
