背景:
镍矿开采和冶炼、轻工业、机械制造、镍盐生产和金属加工的废水中常常含有镍。 特别是轻工业镀镍的镍消耗量不仅占全国镍总消耗量的12-15%左右,而且镀镍过程中镍的利用率也较低(镍的综合利用率较低)。电镀镍三级清洁生产标准88%),因此电镀镍废水已成为镍污染的最大隐患。 在镀镍工艺中,化学镀镍在镀层性能和复杂形状镀件的电镀容易性方面比化学镀镍具有无可比拟的优势。 同时,化学镀镍多采用食品级添加剂,不使用氰化物。 化学镀镍比电镀镍更环保,因此化学镀镍在许多领域有取代电镀的潜力。 但与电镀相比,化学镀镍液的稳定性较差。 通常在6-8个循环后老化。 老化的镀液中仍含有约10g/L的Ni+。 由于旧的化学镀镍液中含有大量的NH膨胀物以及柠檬酸、乳酸等络合物,增加了处理难度。 处理不当不仅会浪费资源,还会造成镍污染。
目前处理含镍废水的主要方法有:
①:中和沉淀法:
加碱调节pH值,使Ni+以氢氧化镍沉淀的形式除去。 该方法操作简单,是目前最常用的方法之一。 但该方法需要非常高的pH值才能使处理后的废水达到标准。 使用NaOH时沉淀较少,但成本较高。 虽然使用石灰成本较低,但产生大量废渣,镍回收困难,且存在二次污染隐患。 中和过程中还容易形成氢氧化镍胶体沉淀,造成过滤困难。 由于形成沉淀物的颗粒较小,不易沉淀,因此需要添加絮凝剂来辅助沉淀。 处理后的废水呈碱性,需用酸中和后才能排放。 另外,当含镍废水中含有大量NH4+和络合能力较强的有机物时,很难使处理后的废水达到废水排放要求。
②硫化物沉淀:
硫化物沉淀形成的硫化镍沉淀颗粒较小,易形成胶体。 同时,硫化剂本身在水中有残留(国家对工业废水中S2+含量也有严格要求),遇酸产生硫化氢气体,造成环境污染。 而且,采用硫化方法很难将Ni+含量降低至1mg/L以下。
③ 铁氧体法:
铁氧体处理废水主要利用沉积物的吸附性能。 因此,当废水中Ni+浓度过高或废水中含有NH4+、柠檬酸等络合物时,处理后的废水达不到标准,废渣遇酸会溶解。 ,存在二次污染的隐患。 同时,由于形成大量沉淀,镍的回收比较困难。
④溶剂萃取法:
萃取需要很多萃取阶段,废水中Ni+浓度很难处理到1mg/L以下。 而且溶剂在萃取和再生过程中损失大量萃取剂,导致处理成本较高。
⑤膜分离技术:
包括反渗透、膜萃取、超滤等。由于膜分离要求废水处理达到一定指标后才能正常运行,废水中的悬浮物、有机物、胶体物质等对设备的寿命是不利的。膜。 因此,原水进入反渗透膜装置之前必须采取一定的预处理措施。 同时膜处理工艺要求压力高,一次设备投资大,维护运行成本高。 另外,浓缩液还需要再次解毒。
⑥离子交换树脂法:
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,其官能团可与水中的离子发生交换反应。 镀镍废水中的Ni2+离子被阳离子交换树脂吸附。 所用树脂一般可以是弱酸性阳离子树脂。 当使用弱酸性阳离子树脂进行交换时,通常将树脂转化为Na型。 当含Ni2+的废水流经Na型弱酸性阳离子树脂层时,水中的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+的交换达到平衡时,用一定浓度的HCl或H2SO4进行再生。 此时树脂为H型,需要用NaOH转化为Na型。 这样树脂就可以重新投入运行,进入下一个循环。 处理后的废水可返回清洗槽重复使用,洗脱的硫酸镍净化后可返回电镀槽使用。这种方法操作比较方便,处理精度高。