电解法处理电镀镍废水及阴极极化曲线研究

【摘要】：镀镍是应用最为广泛的电镀工艺之一，其废水处理技术随着环保要求的提高也在不断完善。电解处理镀镍废水因其工艺简单、重金属可回收利用等优势而具有重要的研究价值，但其应用尚不成熟，需要进一步改进和优化。本文以模拟镀镍废水和实际镀镍废水为研究对象，研究不同条件对Ni~（2+）处理效果及其阴极极化曲线的影响，对于电解处理电镀废水的技术优化具有重要的实际意义。（1）以镍为阴极，采用电解法处理模拟镀镍废水，通过改变电流密度、pH值和温度，研究不同条件对单一Ni~（2+）去除效果的影响，通过EDTA法、阴极极化曲线分析表征处理效果。结果表明:最佳处理条件为:电流密度31mA/cm~2、温度25℃、pH=6.5、电解处理1h,Ni~(2+)去除率可达31%以上;随着Ni~(2+)浓度的降低,阴极极化曲线会下移。（2）在相同的实验条件下,对实际镀镍废水和模拟镀镍废水进行电解处理,通过对比分析研究COD的存在对Ni~(2+)处理效果的影响。通过EDTA法、电化学极化曲线分析等手段表征处理效果。结果表明:当电流密度为31mA/cm~2、温度为25℃、pH=6.5、电解处理1h时,Ni~(2+)去除率超过21%,COD去除率达24%以上。实际电镀镍废水COD中有机添加剂的存在会增大废水的阴极极化，Ni~（2+）去除率和电流效率均低于模拟废水；处理后废水的阴极极化曲线与模拟废水相似，由于Ni~（2+）去除率较低，起始段电极电位低于模拟废水。（3）选取铁、锌为阴极对实际废水进行电解处理，并与以镍为阴极时的处理效果进行对比。结果表明，析氢过电位较低的金属能提高电解处理效果，因为它们降低了H+对Ni~（2+）的还原竞争。当选用塔菲尔常数a值较大的金属作阴极时，电解处理后的废水阴极极化曲线起始电极电位较低。 (4)以锌为阴极,温度为25℃,电流密度为31mA/cm~2,阴阳距离为15cm,pH为6.5,电解处理镀镍废水20h,Ni~(2+)去除率接近85%,COD去除率达到85%以上。