中国科学技术期刊数据库工业C 2016年第59期 69 含镍电镀废水处理技术工业技术研究概况 夏丽娅 1 赖俊清 2 1. 浙江精诚环境咨询有限公司，浙江省杭州市 2. 中国新大厦浙江杭州材料设计研究院 摘要：重金属废水的排放是重金属污染的重要来源之一。 基于资源短缺和国家污染物排放标准日益严格，随着行业清洁生产标准的实施，企业越来越多地处理重金属废水。 更加关注废水和重金属的资源化利用。 随着重金属废水处理工艺的进步，膜分离技术在该领域的应用前景将更加广阔。 本文主要对含镍电镀废水的处理技术进行分析和研究。 关键词：重金属； 镀镍废水； 处理技术； 零排放。 CLC分类号：许多有害成分必须经过专业处置设施处理，达到国家排放标准后才能排放。 未经处理或处理效果不达标排放的废水将对自然环境造成重大危害。 重金属离子进入自然界后，会通过土壤、水、食物链进入人体并积累，对生物体造成严重损害。 镉、镍、铬、铅为国家一级有害物质； 铜、锌属于国家二级有害物质。
镉离子易对人体肾脏造成损害，引起贫血、骨骼生长减慢、骨质脆化等。铬离子Cr(VI)比Cr(III)毒性更大，易对人体皮肤、呼吸系统造成损害和内脏器官。 、常见皮肤过敏、咽喉充血等； Cr(Ⅲ)极易对肺部造成损害； 镍离子对人体的危害表现在：容易在骨髓、脑、肺等器官中蓄积； 皮肤频繁接触高浓度镍离子溶液及蒸后易引起过敏和溃疡。 铜离子在人体内蓄积，会对消化系统、肝、肾等器官造成损害； 一定浓度的铜离子可通过血液系统使人神志不清，长期接触含铜溶液易引起皮炎和过敏。 锌离子在体内积累过多，会对胃肠器官造成损害。 氰化物是一种剧毒物质，其特点是毒性大、作用迅速。 其游离氰化物毒性最强。 CN-进入人体后形成的氢氰酸与血液中的Fe3+发生复杂反应，使特殊的含铁酶失活，导致人体停止自主呼吸，使人窒息。 无机酸、碱会破坏天然水体的平衡，影响水体中生物的生长； 高浓度酸、碱的腐蚀性会破坏水体系统的良性循环。 氨氮化合物、磷酸盐、表面活性剂等有机成分，会使水体营养丰富，BOD增加，导致水体中动物大量死亡，植物生长不平衡，变得更加严重。水体难以降解。 2 含镍电镀废水处理方法 2.1 化学沉淀法处理含镍电镀废水的化学沉淀法是利用Ni2+与OH-形成Ni(OH)2沉淀，然后通过沉淀去除沉淀物，从而达到电镀的目的。从废水中去除镍。
通常采用调节pH、破坏络合物等措施，形成氢氧化镍沉淀，以去除废水中的重金属镍。 采用CaO、CaCl2、BaCl2三种络合物破除剂对镀镍废水进行了实验研究。 CaO和BaCl2联合用于处理镀镍废水。 镍离子去除率可达99%以上，镍离子去除率与镀镍废水相当。 同时，BaCl2的用量比单独用于处理镀镍废水时要少得多。 采用氧化+NaClO氧化法对含镍废水进行破络合物预处理，最后进行化学沉淀处理，使最终出水上清液中镍离子质量浓度小于0.1mg/L。 传统的化学沉淀法处理含镍电镀废水具有技术成熟、投资少、处理成本低等诸多优点。 但反应过程中会产生大量污泥，甚至可能造成二次污染。 但随着络合破坏剂、重金属捕收剂等的不断开发和应用，传统化学沉淀方法的处理效果也不断提高。 2.2 铁氧体法铁氧体法是利用废水中的铁盐与镍离子生成稳定的铁氧体共沉淀，然后采用适当的分离技术，达到去除废水中重金属离子的目的。 铁氧体处理形成的沉淀物粒径大，易于分离，不会再溶解，无二次污染。 出水水质良好，能够满足排放标准。 通过研究铁氧体处理含镍废水的工艺条件，发现当pH=8.0~9.0、n(Fe2+):n(Ni2+)=14、温度30~40℃时，镍去除率可以达到99.0%以上，处理后废水中Ni2+含量降至0.09mg/L。
研究了常温中和铁氧体调节pH值处理低浓度含镍废水的工艺条件。 发现在pH 8.5~9.0、n(Fe3+):n(Fe2+)=1.5:1、n(Fe2+)∶n(Ni2+)=12:1、搅拌15℃条件下处理效果最佳。分钟，镍去除率可达98%以上。 铁氧体法产生的污泥化学稳定性高，易于固液分离和污泥脱水。 铁氧体法处理含镍电镀废水具有处理设备简单、投资低、沉淀物可回收利用的优点。 但铁素体形成过程中需要加热，处理能耗较高。 目前，铁氧体工艺正从单一工艺向多种工艺组合发展。 它利用自身的优势，与其他水处理工艺相结合，形成新工艺，使其更加完美地处理重金属废水。 2.3 吸附技术 吸附法是利用吸附剂独特的结构去除重金属离子的有效方法。 常采用活性炭、沸石、腐植酸树脂等作为吸附剂处理含镍电镀废水。 活性炭可以有效去除废水中的络合镍离子。 采用粉末活性炭研究了废水中低浓度柠檬酸络合镍离子的吸附作用。 结果发现，当溶液pH为11.0、活性炭用量为10.0g/L时，镍离子去除率达到72.3%。 将天然斜发沸石熔融并用NaOH改性，生产出与天然斜发沸石孔隙不同的新型改性沸石（Na-Y型沸石），对废水中的Ni2+具有较高的吸附效率。
Na-Y沸石经HCl和NaCl混合物洗涤再生后可重复使用。 再生后吸附能力有所下降，但不明显。 Na-Y沸石可用于处理实际含镍废水。 2.4 蒸发浓缩法 蒸发浓缩法是在常压或减压下加热电镀废水，使水份蒸发，从而浓缩废水的方法。 浓缩液可返回镀槽，蒸发的水蒸气经冷凝回收后可作为回收槽的清洗水或补充水。 可实现废水“零排放”，但能耗较高，可与离子交换法配合使用。 2.5 离子交换技术 离子交换法适用于处理低浓度、废水量较大的镀镍废水。 本发明具有去除和回收重金属Ni2+、提高水回用率、减少环境污染的优点。 可实现镀镍清洗水“零排放”。 因此，离子交换技术作为电镀废水深度处理的有效方法引起了人们的关注。 注意。 Ni2+通过阳离子交换树脂被吸附和交换。 弱酸阳树脂工作交换容量和再生性能好，选择性高，但机械性能差，树脂膨胀大，价格较贵； 强酸阳树脂化学和热稳定性好，机械强度高，粒径均匀，阻力小，价格低，但交换容量和再生性能较差。 为了使树脂对Ni2+达到最佳的交换吸附效果，离子交换技术可以轻松处理含200-400mg/L Ni2+的废水。 浓度过高，树脂再生周期短，处理效果不理想； 清洗的水质要求较高。 当清洗水中含有大量Ca2+、Mg2+等杂质时，会极大地影响树脂对镍的交换效果。 最好使用去离子水作为清洗水。
3 结论 目前，国家对电镀废水管理严格，也颁布了相关更严格的排放标准，提高了含镍废水的排放要求。 为了满足更高的排放标准，常见的处理方法是在常规处理后添加离子交换、膜处理、电渗析等工艺，进行进一步深度处理。 目前，含镍电镀废水处理中废水和镍的资源化利用越来越受到重视。 能够实现电镀废水零排放的膜处理技术、EDI技术等处理技术是目前电镀废水的发展方向。 参考文献 [1] 林德贤，罗强，李峰，等． 镀镍废水处理研究[J]． 广东化学工业，2013，40（6）：89。 [2]魏贤红，翟晓军，邹光忠。 铁氧体法处理含镍废水工艺条件研究[J]． 应用化学工程，2015，34(4)：65-66。