回收镍铜Tulsimer-CH-90NA-离子交换法回收去除化学镍铜CH-90NA
典型性质:
类型:弱酸性阳离子交换树脂
结构:大孔交联聚苯乙烯
功能组:
物理形态:含水球形
离子形式:钠
粒度分布:16-50
粒度:0.3-1.2毫米
总交换容量:2.0 meq/ml (H+)
膨胀系数:H+→Na+20%
含水量:45-50%
pH范围:0-14
溶解性:不溶于任何溶剂
反冲洗沉降浓度:0.72-0.79g/ml
CH-90树脂功能基团
化学镍废水中镍的回收原理及应用案例
镀镍是一种常用的表面处理工艺,广泛应用于电子、汽车、机械等行业。含Ni2+的废水对人体健康和生态环境有严重的危害,常见的处理方法有化学沉淀法、真空蒸发法、回用法、电渗析法、反渗透法和离子交换树脂吸附法等废水处理方法很多。化学沉淀法虽然成本低,但产生的固体废弃物需要二次处理;真空蒸发法能耗较大;电渗析法和反渗透法需要相对较长的设备投资和能耗,并且存在膜易被污染的问题。可见,现有的含镍废水处理工艺各有优缺点。
离子交换技术是现有含镍废水处理工艺的升级,具有出水水质好、有用物质可回收、适合处理浓度较低、废水量较大的镀镍废水等优点,得到广泛的应用。
采用离子交换法处理镀镍废水的优点
除镍达标:去除重金属镍离子,满足国家排放指标要求
资源利用:回收废水中必需的金属镍
回收利用:提高水的循环利用率,节约水资源
节能环保:减少环境污染
随着人们对镀镍废水处理资源优化配置意识的增强,离子交换技术作为电镀废水深度处理的有效方法逐渐受到重视。
原则
离子交换树脂是一种具有三维结构的不溶性高分子化合物,其功能基团能与水中的离子进行交换。镀镍废水中的Ni2+离子被阳离子交换树脂吸附。所用的树脂一般可以是弱酸性阳离子树脂。交换弱酸阳离子树脂时,通常将树脂转为Na型。当含有Ni2+的废水流过Na型弱酸阳离子树脂层时,发生如下交换反应:
2R-COONa+Ni2+→(R-COO)2Ni+2Na+
水中Ni2+被吸附在树脂上,树脂上的Na+进入水中,当整个树脂层与Ni2+交换达到平衡时,用一定浓度的HCl或H2SO4进行再生,发生如下反应:
(R-COO)2Ni+H2SO4→2R-COOH+NiSO4
此时树脂为H型,需用NaOH转化为Na型,反应如下:
R一COOH+NaOH→+H2O
这样树脂即可重新投入运行,进入下一个循环,废水经处理后返回清洗槽回用,洗脱得到的硫酸镍经净化处理后返回镀槽使用。
工艺方案演示
树脂选择
目前,能处理含镍废水的树脂有很多,其性能和特点各有不同,因此选择合适的树脂是工艺中的一大难题,在可用于处理含镍废水的树脂中,弱酸性阳离子交换树脂(即螯合树脂)较多,强酸性阳离子树脂也能吸附镍离子,但这种树脂易受含镍废水中盐、钙、镁的影响,因此工厂往往采用交换容量大、交换速度快、再生容易、机械强度高、膨胀性小的弱酸性阳离子树脂(螯合树脂)。
树脂预处理
科海斯作为中国总代理,公司的CH-90除镍螯合树脂在出厂前已活化转化成钠型,使用前只需用清水冲洗至pH值在9左右即可。
离子交换处理镀镍废水以前主要是固定床双柱串联工艺,近年来已发展为移动床镀镍废水处理,就如移动床镀铬废水处理一样,其功能越来越齐全,占地面积也越来越小。为防止饱和树脂放出再生后影响废水的交换,在设备上设置了备用树脂槽。该设备功能齐全,操作方便,设备包括水泵、流量计、过滤器、气泵、树脂再生系统及电源控制部分。
废水处理工艺
1、废水交换:
工作时,水泵将废水池中的含镍废水抽入过滤器,废水从过滤器出来后经流量计后流回交换柱,交换柱顶部出来的水即为去除Ni2+离子后的水。(可根据具体设计工艺要求选择顺流或逆流进水),反应如下:
2R-COONa+Ni2+→(R-COO)2Ni+2Na+
从有机玻璃交换柱中可以清楚的看到树脂被加压水均匀的提升,随着吸附的进行,被吸附的镍离子变成绿色的树脂交换带,由下往上逐渐移动,当交换带移动到交换柱的三分之二处时,交换柱底部的树脂颜色很深,已达到饱和状态,此时螯合树脂需要进行再生。
2、废水处理工艺:
弱酸性阳离子树脂CH-90对水中相同浓度的各种阳离子按下列顺序进行交换:
Cu2+>Pb2+>Ni2+>Co2+>Cd2+>Fe3+>Mn2+>Mg2+>Ga2+>>Na+
3、树脂再生:
再生时,由于树脂的收缩和膨胀率较大,即树脂吸收饱和Ni2+后,其体积收缩30-40%,当树脂再生后,转变为Na+型时,又会恢复到原来体积,树脂再生时,先用再生树脂再生反应如下:用2倍体积的H2SO4或HCL溶液(3%-5%)逆流再生,直接循环使用:
(R-COO)2Ni+2H+→+Ni2+
树脂完全再生后,用水冲洗,然后用2倍于再生树脂体积的4%-5%NaOH溶液流过树脂,使其转化为钠型(转化为钠型后,Ni2+容易吸附交换,交换量大)。转化后树脂体积会增加30%以上。此时再用软水(或纯水)对树脂进行充分冲洗(约为树脂体积的2倍)。这样就完成了废水处理和树脂再生的整个过程。
4.操作方式:
树脂的操作再生是顺流还是逆流?一般是顺流操作,逆流再生,清水反洗。操作方式可根据实际工艺确定。
随着新型大孔离子交换树脂及离子交换连续工艺的不断涌现,离子交换技术在镀镍废水深度处理、高品位镍盐回收方面日益显示出其它方法所无法比拟的优势。为提高水的循环利用率,满足日益严格的排放标准,预计离子交换技术将与微机控制技术配合使用,使设备设计标准化、自动化,开创废水处理领域的新格局。
科海斯(北京)科技有限公司主要产品有:阴阳床软化树脂、混床树脂、抛光树脂、重金属去除螯合树脂、除铜、镍、铅、锌树脂、金吸附树脂、三价铬去除树脂、六价铬去除树脂、铬酸净化树脂、除磷树脂、除盐树脂、除硼树脂、除铜树脂、银吸附树脂、除铝树脂、催化树脂、脱色树脂、大孔吸附树脂、固体酸催化树脂、柴油脱色树脂、贵金属回收树脂、钼铼吸附树脂、镓吸附树脂、除砷树脂、除溴树脂、脱碱软化树脂、除铁树脂等专用离子交换树脂
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