电镀废水中含有大量的重金属离子（如Cr3+、Ag+、Cd2+、Ni2+、Pb2+、Cu2+等），这些离子很容易在生物链中转移和积累，成为永久性污染物，最终危害人体健康，必须对其进行处理。严格控制[1]。 目前，国内外电镀废水的处理方法有化学法[2、3]、物理化学法[4、5、6]、电解法[7]、生物法[8]等。这些方法各有优缺点，需要厂家根据其产生废水的特点进行分析选择。
纳滤（NF）是20世纪80年代末发展起来的一种介于超滤和反渗透之间的新型膜分离技术。 其主要特点包括纳米级孔径、离子选择性、操作压力低、抗压和抗污染能力强、经济实用等。目前，纳滤膜在饮用水领域应用最为广泛。 它们也越来越多地用于海水淡化 [9, 10]、食品加工 [11, 12] 和制药 [13]。 利用纳滤膜对各种工业废水进行膜处理的研究已广泛开展。 薛丽萍等. 文献[14]采用NF90纳滤膜处理含铜电镀废水，讨论了初始浓度、运行压力、运行时间、阴离子类型、浓差极化对处理效果的影响。测试结果表明，NF90纳滤膜具有对含铜废水处理效果良好，去除率达98%以上，出水铜质量浓度
笔者以电镀镍漂洗废水为研究对象，采用纳滤膜进行分离试验，分析运行压力、进水流量、料液浓度、产水比、运行时间对膜分离性能的影响，确定纳滤膜系统。 分离电镀镍漂洗废水的最佳操作参数为纳滤膜在电镀废水处理中的应用和推广提供理论参考。
1 试验材料与方法
1.1 试验材料
测试进水为电镀厂实际漂洗废水。 具体水质情况见表1。
仪器：722N可见光分光光度计、pHS-3pH计、DDS-11A电导率仪、PP滤芯（5μm，AMC公司）、纳滤膜（HNF40-8040，美国海德能源公司）、增压泵（1.5kW）、离心泵（5.5 kW）。
试剂：光谱纯镍粉、氨、柠檬酸三铵、碘、碘化钾、乙二胺四乙酸二钠和二乙酰肟，均为分析纯。
1.2 试验设备及方法
(1)试验装置。 试验装置主要由膜组件、保安过滤器、增压泵、高压泵、进水箱、产水箱等组成，如图1所示。
图1 纳滤测试装置
电镀含镍废水通过增压泵压入保安过滤器，去除颗粒杂质和悬浮物，然后由高压泵泵入纳滤膜组件。 浓缩液循环回到进水箱，渗透液进入产出水箱。 纳滤膜组件的流量和进出口压力由调节阀控制。
(2)测试方法。 纳滤膜在使用前是干燥的膜。 必须在室温水中浸泡24小时，以确保膜孔充满液体。 然后在低压低流量条件下冲洗3小时，将渗透液全部排出，确保膜能有效去除附着在膜上的颗粒。 去除表面的防腐剂和其他化学物质，最后对纳滤膜进行预压，在低压低流量条件下全周期运行2小时，以确保膜在后续测试中能够稳定运行。
试验主要考察操作压力、进水流量、料液浓度、产水比、时间等因素对纳滤膜分离性能的影响，从而选择最佳操作条件。 测试过程中，虽然进水的pH、TDS、电导率、温度等对膜分离性能有一定的影响，但在实际项目中调整这些项目需要增加设备投资和运行成本，需要综合权衡效果和投资之间的差距。 因素，以上项目在实验中均未研究。 测试时，进水pH控制在6.8左右，TDS为775mg/L，电导率为1556μS/cm，温度为26℃。 压力、流量、产水比均通过阀门调节。
(3)样品分析方法和原理。 Ni2+的测定采用二乙酰肟分光光度法（GB 11910-1989）。 在碘存在的氨溶液中，镍与二乙酰肟反应形成酒红色可溶络合物。 用分光光度计在波长530nm处测定，即可得到待测溶液中Ni2+的浓度。 标准曲线方程为c=9.153A-0.032，R2=0.999。 工作曲线的有效范围为0~5 mg/L。 将有效范围外的水样稀释至适当倍数，测定其可见光吸光度，然后换算成Ni2+质量浓度。 。
截获率(I)由公式(1)计算。
式中：q1——原溶液中溶质的质量浓度，mg/L；
q2——透过液中溶质的质量浓度，mg/L。
系统稳定运行15分钟后，对各参数进行测量、采样分析。
2 测试结果与讨论
2.1 操作压力对纳滤膜分离性能的影响
在进水Ni2+为115 mg/L、进水流量为4.2 t/h的条件下，设定各压力状态运行60 min，考察运行压力对纳滤膜截留率的影响，浓缩物的浓度比。 结果如图2所示。
图2 操作压力对Ni2+截留率和浓缩比的影响
从图2可以看出，随着工作压力的增加，Ni2+截留率不断增加。 这主要是由于随着压力的增加，溶剂渗透性逐渐增加，导致更多的溶质分子在膜表面积累。 同时，由于溶质扩散系数远小于溶剂扩散系数，因此溶质比溶剂更难透过膜。 料液侧膜表面的溶质浓度相对增大，导致其相对作用增大，进一步阻止溶质透过膜。 因此，Ni2+的截留率随压力的增大而增大。
随着操作压力的增加，浓溶液中Ni2+的浓度比也增加。 结合相关数据并考虑高压泵的工作极限，试验工作压力设定为0.65 MPa。
2.2 进水流量对纳滤膜分离性能的影响
在操作压力0.65 MPa、进水Ni2+浓度115 mg/L、操作时间60 min的条件下，考察进水流量对Ni2+保留率和浓缩比的影响。 结果如图3所示。
图3 进水流量对Ni2+截留率和浓缩比的影响
由图3可知，随着进水流量的增大，Ni2+截留率和精矿中Ni2+的富集系数也相应增大； 当流量达到6t/h时，废品率增加并不显着。 这是由于纳滤膜运行过程中存在膜过程阻力，包括膜阻力、污染层阻力和浓差极化阻力，其中浓差极化阻力是影响截留率的主要因素。 随着进水流量的增大，浓差极化阻力也增大，截污率也增大。 但当进水流量增大到一定程度时，浓差极化阻力逐渐趋于最大值，截污率也慢慢达到最大值。 当测试入口流量控制为6 t/h时，纳滤膜的Ni2+截留率稳定在61%以上。 同时，浓缩系数也随着进水流量的增大而增大。 当进水流量为6 t/h时，浓缩液中Ni2+的浓度比达到最大，比进水高2倍。
2.3 料液浓度对纳滤膜分离性能的影响
纳滤膜是一种压力驱动的膜。 增加进水浓度会导致溶液的渗透压相应增加。 因此，在相同的操作条件下，纳滤膜在分离不同浓度的进水时，具有不同的分离性能。 将进水Ni2+质量浓度调整为230mg/L，每次试验增加30mg/L，直至达到440mg/L。 其运行条件为恒压0.65MPa、进水流量6t/h，其他因素不变。 ，检查纳滤膜在分离不同浓度进水时的性能。 结果如图4所示。
图4 进料质量浓度对Ni2+截留率和浓缩比的影响
从图4可以看出，随着料液中Ni2+质量浓度的增加，纳滤系统的Ni2+截留率和浓缩倍数相应增加。 这是因为随着料液浓度的增加，膜表面的电荷密度也随着溶质的增加而增加。 由于吸附而增加，导致废品率增加。 虽然渗透液中Ni2+浓度也相应增加，但由于渗透液中Ni2+的增加量低于进水浓度的增加量，纳滤膜的Ni2+截留率也随着进水量的增加而相应增加专注。 当进料Ni2+质量浓度增加到440 mg/L时，Ni2+保留率为71.5%，精矿浓缩倍数为3.2倍。 值得注意的是，随着料液浓度的增加，渗透液中Ni2+浓度也相应增加，不利于后续处理和回用，因此料液Ni2+浓度不宜过高。 应根据实际情况确定，一般不超过410mg/L。
2.4 运行时间对纳滤膜分离性能的影响
控制操作压力为0.65 MPa，进水流量为6 t/h，调节料液质量浓度为440 mg/L，其他条件不变。 检查60小时内纳滤膜的截留率和浓缩比的变化，以及各参数的变化。 所有样品均在稳定运行15分钟后进行测量，结果如图5所示。
图5 运行时间对Ni2+截留率和浓缩比的影响
从图5可以看出，系统开始运行后，随着膜运行时间的延长，Ni2+截留率和浓液浓缩倍数逐渐增大。 当纳滤膜运行40小时后，接近最大截留率和最大浓缩倍数，然后趋于稳定。 ，截留率达到75%左右，浓缩倍数达到6.2倍左右。 这是因为纳滤膜刚使用时，膜表面比较疏松，溶剂和溶质更容易透过膜，导致截留率较低，但此时其生长速度较快。 随着运行时间的不断延长，纳滤膜逐渐压实，其截留率也会逐渐增加，但增加幅度较前期要小。 当纳滤膜运行40小时后，膜被压实到一定程度，不再发生变化。 其废品率和精矿浓缩倍数接近最大值并开始趋于稳定。
2.5 产水比对纳滤膜分离性能的影响
纳滤系统中渗透液和浓缩液的产水比例可以通过控制阀门来调节。 控制操作压力为0.65 MPa，调节料液质量浓度为200 mg/L，产水比（渗透液与浓缩液体积比）为1:1、1:2、1:3分别具有不同的进水流量。 在该条件下运行一定时间，考察纳滤膜稳定运行后Ni2+截留率和浓度比的变化，如图6所示。
图6 产水率对Ni2+保留率和浓缩比的影响
从图6可以看出，相同进水流量下，产水比为1:1时，精矿的Ni2+截留率和浓缩比最大，产水比为1:2时次之，产水比为1:3时最小。 。 另外，随着进水流量的增大，Ni2+截留率和浓溶液的浓缩倍数也逐渐增大，这与2.2中的结论一致。 当进水流量为6 t/h时，Ni2+最大截留率为65.7%，浓液最大浓缩倍数为2.4倍。
3 结论
纳滤膜系统分离电镀镍漂洗废水的最佳运行参数为：运行压力0.65 MPa、进水流量6 t/h、产水比1:1、运行时间≥40 h、料液浓度是根据实际项目情况进行调整。