含镍电镀废水中镍离子的去除工艺

含镍电镀废水中镍离子的去除工艺

在工业行业中，经常会用到电镀技术来增强产品表面的抗腐蚀性能，提升美观度，常用的镀层金属有镍、铬、锌、铜等，根据所需的处理效果不同，所选用的金属也不同。

一般电镀工业需用大量的镍及其化合物，人们知道它是一种重金属，但镍的毒性此前并不被很多人所知。近来的科学实验表明，虽然镍盐或金属镍的口服毒性较低，但一些镍化合物，如监狱里的镍和镍粉尘等，被认为是致癌物。镍被世界卫生组织（WHO）下属的国际癌症研究机构（IARC）公布的39种人类致癌物中列为其中之一。因此，为了控制镍对人体的危害，国家制定了排放标准。另外，由于镍离子是有价金属，回收价值很高，所以大部分电镀厂都尽量将其回收利用。

目前含镍废水的处理方法主要分为三类：

（1）通过化学反应：采用化学沉淀、还原等化学反应方法去除重金属。

（2）通过吸附分离、离子交换、生物膜等方式。

（3）依靠微生物的絮凝、富集作用。

在这些方法中，化学反应法是目前应用最广泛、最简单的方法，适应性好，在废水中加入适量的沉淀剂，可以将废水中的镍离子以不同形态的化合物形式沉淀下来，从废水中去除。

本论文采用氢氧化钠为沉淀剂，30%双氧水为氧化剂，聚合氯化铝为混凝剂，处理后的废水可达到国家排放标准（-1996）。

1. 实验仪器与试剂

火焰原子吸收分光光度计、pHS-25酸度计、氢氧化钠(分析纯)、30%双氧水、聚合氯化铝、含镍废水(镍含量/L)。

2.结果与讨论

2.1 pH值对镍离子去除率的影响

取6 1L过滤后的含镍废水，用氢氧化钠调节pH值至8，反应20分钟，再在25℃下调节pH为9、10、11、12、13，反应5分钟。然后加入4‰的高分子量絮凝剂聚合氯化铝，用磁力搅拌器搅拌均匀，静置30分钟。过滤上清液后，测定其镍离子含量，镍离子去除率与pH值的关系如下。

从图1可以看出，随着pH值的升高，镍离子的去除率提高，当pH值为11时，废液中镍离子的去除率趋于平缓。当pH值为9～10时，加入的氢氧化钠主要与废液中的其他离子发生反应，氢氧化钠对镍离子的去除基本没有影响。当pH值调节为11时，镍离子的去除率达到一个峰值，此时加入废液中的氢氧化钠主要与废水中的镍离子发生反应。当pH值进一步升高时，镍离子的去除率趋于平缓，证明氢氧化钠与镍离子的反应已接近饱和。

2.2 过氧化氢对镍离子去除率的影响

取过滤后的含镍废水6 1L，用氢氧化钠调节pH值至8，反应20分钟，在25℃下再次加入氢氧化钠调节废水pH为11，反应5分钟。然后加入4‰的高分子量絮凝剂聚合氯化铝，用磁力搅拌器搅拌均匀，在沉降过程中缓慢加入30%双氧水10mL、20mL、30mL、40mL、50mL、60mL，反应30分钟，沉淀后的上清液过滤，测定其镍含量，得到镍离子去除率与双氧水用量的关系如下。

从图2可以看出，随着双氧水加入量的增加，镍离子的去除效率也相应提高，当双氧水/含镍废水加入量达到3%时，镍离子的去除率达到最大；随着双氧水的继续加入，镍离子的去除率变化不大。

2.3 反应温度对镍离子去除率的影响

取过滤后的含镍废水6份1L，用氢氧化钠调节pH值至8，反应20分钟，在25℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃再次加入氢氧化钠调节废水pH值为11，反应5分钟。然后加入4‰的高分子量絮凝剂聚合氯化铝，在沉降过程中缓慢加入30mL 30%双氧水，反应30分钟，沉淀后的上清液过滤，测定其镍含量，得到镍离子去除率与温度的关系如下。

从图3中可以看出，随着反应温度的升高，镍离子的去除效率不断提高，当温度升高到60℃时，镍离子的去除率趋于平缓，反应温度的升高有利于镍离子与氢氧化钠发生反应以及双氧水的分解，在60℃时达到一定的饱和状态。

3. 结论

综上所述，通过试验研究，得出最佳工艺方案为：pH值为11，双氧水投加量/含镍废水体积为3%，反应温度为60℃。在此条件下，镍离子去除率可达99.99%，镍离子含量为0.978mg/L，满足国家排放标准（-1996）。（来源：汉兰工业服务（赣州）有限公司）