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镀镍废水处理技术研究学科类别：工学一级学科：化学工程与技术 培养单位：化学化工学院 硕士生：刘刚 导师：副教授 ** 海 镀镍废水处理技术研究综述随着电镀行业的不断发展，电镀废水已逐渐成为当今世界上最严重的污染物之一。 目前，镀镍技术是应用广泛的电镀技术，也是含镍废水量不断增加的直接原因。 如果不经处理就随意排放，不仅会造成水资源的浪费，而且排放的废水会通过地表水或地下水循环，使镍进入生物圈并在人体内蓄积，从而危害人类。健康，甚至致癌。 因此，研究镀镍废水处理技术并回用势在必行。 本文对宝鸡长岭集团电镀车间含镍废水的处理进行研究。 采用絮凝和电解相结合的方式处理废水，以满足回收和再利用的要求。 本文首先对废水水质进行分析。 分析表明废水呈绿色，镍离子含量为./, , 。 还确定采用絮凝和电解相结合的方式处理废水。 采用复合共聚法合成了一种新型多组分无机高分子絮凝剂。 以聚合硫酸铁钒为原料，研究了最佳合成工艺条件：合成的最佳物料配比为相应的温度。 其次，获得了废水处理的最佳合成工艺。 价值在于……用自制聚合硫酸铁钒絮凝剂处理镀镍废水。 经过预处理、碱沉再絮凝，废水中含量由./降至./，由./降至./，出水为./。
采用改性电极作为改性合金片作为阳极，石墨作为阴极，聚乙烯多孔膜作为半透膜作为电解废水的装置。 探讨了电解处理废水时的最佳工作电压。 电解的最佳值为。 通过在最佳条件下电解，带负电的胶体颗粒沉积在阳极上，从而净化水。 结果表明，电解处理后废水含量降低至。 。 关键词：镀镍废水，聚合硫酸铁钒，絮凝法，电解法，复合共聚法，，目录摘要？...引言？.，.？...概述？...废水排放现状？ .含镍废水的来源？ .含镍废水的危害。 电镀废水排放要求...镀镍废水处理技术。 ..单一法？...复合法？..电镀废水处理技术的发展方向。 选题意义？..本文的研究内容。创新点实验部分？..实验简介？.实验试剂。实验仪器？. 技术路线？...镀镍废水处理工艺...聚合硫酸钒铁的制备？...絮凝法处理？一..电解法处理。分析技术？...废水中镍离子含量的测定.. .镍离子的去除率测定...废水中化学需氧量的测定？.仪器表征？...红外和可见光谱分析？..扫描电镜分析聚合硫酸铁钒絮凝剂的制备？：.. .实验介绍？.最最佳的测定：。 1.测定最佳：镀镍废水。 絮凝机理？ 水样的水质分析。 预处理..去除水样中的不溶性固体..碱沉淀处理？ 絮凝处理？..最佳絮凝的测定..最佳静置时间的测定。 ?..其他单一絮凝剂处理含镍废水的效果？.复合絮凝法处理含镍废水。不同絮凝处理后水质分析比较？.絮凝效果比较。本章小结？电解处理?..电解改性电极吸附《宏基净水机理分析》..电解时工作电压的选择?.电解时的选择..处理前后水质比较.本章小结？结论..参考文献发表的学术论文学位学习期间原创性声明及论文授权声明目录：镀镍废水处理技术研究简介。 概述电镀是一种表面改性技术。 为了使金属或其他材料满足防腐蚀等其他特定要求，在表面层镀上金属。
电镀技术的起源可以追溯到2000年，英国人首先提出并获得第一个电镀专利。 到2000年，已经基本成熟。 从最初的单一金属涂层，逐渐发展为二元合金、多元合金甚至复合材料组成的涂层。 电镀技术不断发展的同时，随之而来的问题是电镀过程中产生大量废水，废水成分复杂，毒性强。 由此，电镀废水污染已成为当今世界三大污染行业之一。 电镀废水中含有多种国家标准规定的污染物，其中最主要的是重金属离子和氰化物。 有些污染物可以刺激癌细胞，使其发生变异，从而引发癌症。 有些剧毒物质可能会引起畸变，引发各种疾病，严重污染环境，危害人类生命健康。 镀镍是电镀工业的重要组成部分。 据统计：就电镀而言，表面镀镍行业仅次于表面镀锌，位居电镀行业之首。 因此，镀镍工业会产生大量的含镍废水，其中含有大量的有毒物质。 此外，我国淡水资源极其匮乏，人均水资源占有量仅为世界人均水资源占有量的1%。 中国正处于快速发展的关键时刻。 经济发展步伐不断加快，城镇化快速发展。 由此造成的城市水资源短缺问题日益严重。 据不完全统计，我国城市正处于严重缺水时期。 报告还显示，2018年后，我国将缺水约1亿立方米，缺口将逐年扩大，出现严重缺水的循环。
。 因此，节约水资源已成为中国乃至世界关注的焦点。 废水资源化利用日益受到重视，废水处理的技术问题亟待解决。 废水排放现状 随着我国公民生活水平的不断提高和我国工业化水平的提高，我国废水排放量也呈现上升趋势。 污水大致分为两部分：生活污水和工业废水。 据中商情报网《中国污水处理行业研究报告》显示，2018年中国污水排放量为1亿吨。 到2020年，污水排放总量达到1亿吨，年均增加约1亿吨。 另外，根据2019年世界环境日中国环境保护部发布的《中国环境状况公报》，我国2018年废水排放量为。 吨。 这一结果表明，废水排放总量，特别是工业废水排放量逐年增加。 。 含镍废水来源 镀镍工业是含镍废水的主要来源。 此外，矿产开采、染料生产、印刷、电池生产过程等行业都会产生含镍废水。 镀镍可作为金属表面改性的主要方法。 究其原因，主要有以下两个方面。 一方面，镍的金属性极弱，不易发生化学反应。 在常温条件下，能较好地防止大气、水、酸、碱对材料的腐蚀。 另外，镍能产生强烈的钝化现象。 当置于空气中时，它与空气快速接触，形成致密的氧化膜。 因此，它能长期保持其金属光泽。
由于镀镍具有许多良好的优点，近年来其应用越来越广泛，涉及到各个行业和部门。 随着镀镍行业的不断发展，镀镍行业产生的废水在含镍废水中所占的比例越来越大。 镀镍技术根据原理不同可分为两类：化学镀镍和电化学镀镍。 化学镀镍与电化学镀镍最大的区别在于不需要外部电源。 所谓化学镀镍法是指通过自催化还原，使金属离子沉积在经过化学处理活化的镀件表面，从而获得镀镍层。 一般情况下，合金镀层是通过化学镀镍获得的。 在现代化学镀镍工艺中，镍磷合金和镍硼合金是最常见的。 化学镀镍生产过程中产生的废水一般有两个来源：镀镍老化液和镀镍清洗液。 废水中的成分比较复杂。 所谓电镀镍法，是利用电化学原理，将镀件置于镍盐溶液中，接在电源负极上形成阴极，将纯金属镍接在电源正极上。供应以形成阳极。 在通电的情况下，镍金属发生氧化反应成为镍离子，镍离子在镀件上发生还原反应成为镍元素，从而沉积在镀件表面。 镀镍工艺大致分为三个阶段，即预处理阶段、镀镍阶段和后处理阶段。 处理阶段主要是对镀件表面进行清洁和活化。 镀镍工艺的前处理工艺主要包括脱脂、活化、前处理和镀镍三部分【】。 除油是去除金属在机械加工、储存或研磨抛光过程中附着的油污，因此有人常将此过程称为除油。
脱脂废水呈碱性，含有脂类和其他有机物，如络合剂、光亮剂等[ ]。 在活化工程中，通常采用酸或酸性盐进行活化，因此活化废水呈酸性，并含有少量镀件金属离子的盐类。 预镀镍常用盐酸和氯化镍，会产生含有大量氯化镍的预镀镍废液。 在第二部分镀镍工艺中，电镀液的成分比较复杂。 它不仅含有必需的电解质镍盐，还含有络合剂、缓冲剂、阳极活化剂和其他添加剂。 普通电镀镍的主要成分是镍。 选择它作为电解质主要是因为它是强电解质并且可以在水溶液中产生所有电离和离子。 电镀过程中，阴极发生放电，发生还原反应。 成为镍原子并粘附在金属镀件上。 金属镍作为阳极，当阳极放电时，发生氧化反应，从而保证溶液中的离子平衡。 这个过程中的电一般可以重复使用，但最终会老化。 该工艺产生的老化废液中含有高浓度的镍离子盐。 镀镍废水处理技术研究的第三部分是后处理工艺，主要包括镀件的漂洗和烘干。 漂洗主要有以下两个目的：一是去除电镀后镀件上附着的镀液，保证镀件表面的清洁度，使其达到防腐或要求的性能； 二是防止镀层粘附在被镀件上。 液体随后进入二次工序，造成污染。 在清洁过程中，不同的清洁方法会达到不同的效果。
总的原则是用最少的用量达到最好的清洗效果，达到节约水资源的目的。 在电镀镍生产过程中，前处理工段和后处理工段需要对镀件进行水清洗。 因此，两工段产生的废水分别称为电镀前处理废水和电镀漂洗废水。 电镀槽中的老化液也是镍电镀废水的一小部分来源，但这部分废水的镍离子含量相对较高。 此外，车间清洗废水也是镀镍废水的来源之一。 因此，镀镍废水的来源由四部分组成：前处理废水、镀液老化液、镀镍冲洗水和车间清洗废水。 源码如下图所示。 图：镀镍废水来源。 含镍废水的危害。 镍是一种银白色、略带黄色的金属。 其在自然界的丰度为.%，排名第五。 镍是人体所需的微量元素。 但如果镍在人体内积累过多，就很容易引起头发变白或其他皮肤病。 镍被人体摄入，主要集中在脊髓、大脑、五内脏和肺部，其中以肺部为主。 单质镍被人体摄入后，会随粪便排出体外，不会引起人体急性中毒。 然而，粉状镍和一氧化碳在高温条件下可以结合形成四羰基镍。 本品易挥发，极易通过呼吸道进入人体。 进入体内后，首先会影响肺部，导致肺水肿、肺出血、急性肺炎、全身出血等。 严重时可能会导致毛细血管壁内的脂肪变性，引起呼吸障碍和呼吸系统癌症等恶性疾病，如肺癌、鼻咽癌。]
镍之所以能引起毒性，是因为镍离子能抑制酶系统。 如果大量服用镍盐，会对胃肠产生刺激作用，引起恶心、呕吐、腹痛、腹泻等不良症状。 镀镍工厂的工人长期接触镍及其盐类，可能引发镍皮炎等皮肤病。 有些人会出现皮肤过敏。 如果长期接触镍盐，首先会引起皮肤瘙痒。 随后，接触部位会出现红色丘疹、皮疹或毛囊炎。 后期会引起浅表皮肤溃疡、结痂，或出现湿疹样病变。 大量含镍废水一旦进入生态系统，微生物就很难对其进行降解。 因此，它会进入食物链循环，在体内不断积累，影响生物体的正常代谢，最终危害人体健康。 镍被列为一级污染物[]。 因此，《电镀污染物排放标准》的允许排放浓度为./。 电镀废水排放要求 今年1月，环境保护部和国家质检总局联合发布了《电镀污染物排放标准》，取代了原来的《废水综合排放标准》。 从国家实施的电镀行业分类标准的专项规定，以及两个标准中排放限值的比较来看。 新出台的标准对重金属离子和各项指标都有更严格的限制。 下表为新标准中部分污染物排放限值摘录【国家：标准规定，现有企业自每年1月1日起至当年1月1日止】执行表中规定的排放限值。 元。 有污染物排放限值的企业自年、月之日起执行下表标准。新增企业自年、月起执行下表标准。