谈电镀含镍废水处理工艺

摘要：随着电镀行业的快速发展，其废水排放量也相应增加。如果处理不当，将对周围环境造成非常严重的污染，从而对人体健康造成不利影响。本文首先讨论了电镀含镍废水的处理工艺流程，然后讨论了电镀含镍废水的主要处理设备参数和工艺原理，以实现电镀含镍废水处理工艺的推广应用。

关键词：电镀；含镍废水；治疗

电镀过程中会产生含镍废水、含铬废水、含氰废水等。如果不经过适当处理直接排放，将对周围环境造成非常严重的污染。电镀废水中含有镍、铬等重金属离子，对人体健康产生不利影响。这就需要对电镀废水进行处理，确保其达标排放。同时，电镀废水中含有较高浓度的酸、碱、有机物，进一步增加了其处理难度，对处理设备提出了更高的要求。电镀废水中含有重金属镍。形成的化合物易被人体皮肤吸收，致癌风险较高。在长期的不良影响下，会导致人体神经系统逐渐退化，从而对人体健康造成危害。严重威胁[1]。同时，金属镍具有较高的回收价值。科学回收利用不仅可以避免含镍废水对周围环境的污染，而且可以给企业带来良好的经济效益，促进企业快速发展。

1 电镀含镍废水处理工艺

电镀含镍废水的处理是一项综合性、系统性的工作，对处理工艺提出了很高的要求，需要一系列设备的配置。电镀过程中产生的废水沿生产线逆流净化，然后流入平板膜系统进一步处理。经过平板膜系统过滤处理后，废水中的大部分悬浮物被去除，为后续处理奠定了良好的基础。经膜处理后的废水进入离子交换系统，其中的树脂可进行离子螯合，尤其对二价阳离子有良好的去除效果。为了保证离子交换的连续性，实际生产通常采用三用一备的工作形式。运行过程中，实时监测出水镍离子含量，确保不超过0.1毫克/千克。随着离子交换树脂运行时间的不断增加，它不再能吸附阳离子。此时通入一定浓度的硫酸进行充分的解吸处理。洗脱的硫酸镍溶液浓度达到生产标准后，输送至生产线重复使用。解吸的树脂还需要用碱洗。该处理可用于吸附生产。离子交换处理后的废水含有一定量的化学需氧量（COD），不能直接排放。需要进一步氧化处理。氧化处理所用的主要设备是氧化塔，它采用高性能氧化剂作为填料。树脂处理后的废水与氧化剂充分混合，然后进入氧化塔，在内部催化剂的作用下发生氧化反应。在此期间，大量羟基自由基（•OH）被激发并参与氧化反应，可显着降低废水中的COD。这是一种绿色高效的处理方法，运行成本低，易于实施，处理过程中不产生污泥。完全氧化的废水然后通过反渗透系统进行处理。淡水可直接用于生产系统，而浓水由企业统一排放，不会对周围环境造成污染[2]。

2 电镀含镍废水主要处理设备参数及工艺原理

2.1 平膜系统

平板膜系统采用新型无机碳化硅膜。该材料具有亲水性好、孔隙率高、通量高、抗污染能力强、化学稳定性高等优点。它的应用范围非常广泛，本质上是一种新型高性能工程陶瓷材料。平板膜组件主要由一定数量的膜以并联方式组合而成。废水过滤过程需要保证膜组件完全浸入废水中，利用废水流动时产生的压力来完成过滤。水分通过膜层进入隔膜内部，收集在集水通道中，然后从膜层流出。较大的悬浮固体不能通过膜层而被截留，完成分离。随着膜系统运行时间的增加，悬浮物会在膜表面大量积聚，造成堵塞。可以通过反洗和空气擦洗相结合的方式进行清洁。清洁成本低，材料可回收。一体化平板膜处理设备的膜组件放置在一体化水箱内部，水泵设置在水箱右侧的空腔内。技术人员可以通过电控操作面板对设备进行所有控制操作。水箱的容量需要根据企业的最大出水量来设置。平板膜系统的过滤精度非常高。截留直径0.1μm以上的杂质颗粒，可满足含镍废水的预处理要求。同时还安装风机和反冲洗泵对膜系统进行清洗，冲洗后的污泥进入污泥池进行压滤处理。另外，含镍废水的pH一般在2～4之间，构成膜系统的碳化硅能更好地适应这种酸性环境，为长期稳定运行奠定良好的基础。过滤过程不需要添加额外的化学物质，如聚合氯化铝（PAC）、聚丙烯酰胺（PAM）等，不会导致污染物增加，确保高效处理。

2.2 树脂吸附系统

树脂吸附广泛应用于含镍废水的处理。其处理的关键在于树脂的选择。只有合理选择才能取得良好的治疗效果。通常使用二价选择性螯合离子树脂，其对废水中二价金属离子的去除具有高选择性。同时，含镍废水的pH在2～4之间，也能为树脂的快速吸附提供适宜的酸性环境。选用的树脂为Na型树脂，可用3%～6%盐酸或硫酸再生。新形成的树脂为H型。吸附完成后，可用2%～4%Na OH重新转化。它是Na型树脂[3]。树脂吸附系统运行时，通常设置4个树脂塔，采用三用一备的工作方式。吸附过程中通常采用三个树脂柱串联，废水以自下而上的方式通过树脂柱。如果第一柱出口处的镍浓度升至进水浓度的95%，则表明已达到饱和吸附水平。这需要用新的树脂柱更换第一根柱并再生更换的第一根柱。以及替换的变换处理。转化过程中，酸、碱、清水上下通过树脂塔，按照酸洗、水洗、碱洗、水洗等工艺进行处理。将树脂充分处理，用4%硫酸再生，得到高纯硫酸镍溶液。当溶液不断富集积累到一定程度后，可直接回用至电镀槽中，从而实现重金属镍的回收利用。。树脂转化过程使用4% NaOH溶液。碱洗可实现树脂的回收利用。必须实时监测其 pH 值。当低于转化控制要求时，必须及时补充碱液，保证其碱度。满足要求[4]。

2.3 催化氧化系统

电镀生产过程中使用了一些添加剂，导致电镀废水中含有一定量的COD，需要将其降低到符合国家排放标准要求后才能排放。传统的COD处理工艺主要采用絮凝沉淀和芬顿氧化相结合的方式，可以取得较好的处理效果。但处理过程中会产生大量污泥，导致处理成本增加，不利于企业的长远发展。催化氧化系统采用改性铁基活性炭作为催化剂，向进水中添加一定量的过氧化氢。整个处理过程可以形成更强的氧化性羟基自由基，对含镍废水中的COD有非常好的去除效果。，去除率高达90%[5]。催化氧化系统的设备规模需要根据废水处理能力进行设计。为了保证COD的去除率，通常采用两塔串联处理方法。树脂吸附后的水经过保安过滤器进一步去除杂质，然后与双氧水充分混合，上下进入催化氧化系统。与传统处理工艺相比，催化氧化系统具有占地面积小、处理效率高、运行成本低、无污泥产生等优点。适用于含镍废水的COD处理。

2.4 反渗透系统

为了充分利用含镍废水，减少废水排放，避免环境污染，必须充分利用。经树脂吸附和COD处理后的废水仍含有高浓度的盐分，不能直接用于清洗镀件。这就需要降低盐浓度以满足清洁要求。因此，在处理过程的后端添加反渗透系统以有效去除盐[6]。结合电镀含镍废水的特点，可采用两级反渗透处理工艺，产水率可超过85%。同时，处理后废水电导率可降至20μS/cm，远高于电镀厂清洗水。标准，从而促进电镀产品质量的不断提高，给企业带来良好的经济效益。另外，经反渗透系统处理后的浓水含有微量COD和重金属离子，可直接输送至电镀厂废水综合处理系统进一步处理。这有助于降低处理系统的运行压力，提高出水水质。得到可靠的保护，避免对周围环境造成不良影响。

3 结论

为了妥善处理含镍电镀废水并回收其中的镍元素，必须解决电镀含镍废水中pH值高、COD高、重金属浓度高的问题。本文提出的处理工艺能够以较低的运行成本实现重金属和水资源的循环利用，出水能够满足相关电镀废水排放标准的要求，实现资源化利用和电镀含镍废水的近零排放。提供了一个新的思路。这个过程有很多优点。处理过程中使用的树脂可多次反洗再生，其对镍离子的吸附能力衰减较小，保证系统保持长期稳定运行。经过充分的酸洗处理后，可以有效回收树脂吸附的镍元素。所含杂质较少，不会对产品质量产生较大影响。这为处理系统中重金属镍的回收利用提供了可靠的保证。 [7]。经过此处理后，电镀含镍废水的电导率可降至20μS/cm以下，COD可降至20mg/L。总体水质优良，能够满足电镀清洗水的水质要求，较低的电导率也说明杂质离子含量较低，不会对产品质量产生不良影响，有利于实现循环利用电镀含镍废水的处理，尽可能减少废水排放。处理过程不会产生含有重金属元素的污泥，只会形成电镀挂件冲洗时带入的各种悬浮物。形成的污泥量极少，不需要复杂的处理工艺即可获得较好的效果。加工效果可以大大降低后续加工成本，为企业节省大量加工成本。

作者：王翔、郑莹莹、徐庆智单位：浙江台成环境科技有限公司