结晶沉淀法处理化学镀镍废水的研究

结晶沉淀法处理化学镀镍废水的研究

【摘要】：重金属废水处理技术正从废水达标处理向资源回收发展。 结晶沉淀法是利用结晶沉淀剂与重金属离子产生非均相沉淀来达到重金属回收的目的。 操作方便，占地面积小，不产生污泥。 它已成为一项具有巨大潜力的技术。 目前该方法的研究热点主要是利用碳酸盐处理单一重金属水体分布。 由于化学镀镍废水中含有络合剂，结晶沉淀困难，国内外尚无结晶沉淀处理的相关报道。 本项目模拟化学镀镍废水，研究结晶法和沉淀法两种处理络合剂的方法。 一是选择合适的络合剂预氧化技术，破坏络合物，强化碳酸镍结晶沉淀； 二是研究硫化镍结晶沉淀技术。 硫化镍的溶度积约为碳酸镍的1/1015。 S2-离子与络合剂竞争镍离子的能力比CO32-强得多。 硫化镍的溶度积太小，无法实现非均相结晶。 目前，文献中尚未有成功结晶沉淀硫化镍的报道。 本项目探索了一种利用气相硫化氢作为结晶沉淀剂的新方法。 本文研究了两种氧化剂对废水的氧化能力，结果表明次氯酸盐对络合剂具有较好的氧化能力。 使用碳酸钠作为结晶沉淀剂，进行了烧杯试验和流化床中试研究。 结果表明，预氧化处理可以提高结晶沉淀效果； 由于Ca2+功能的协同沉淀，次氯酸钙的预氧化效果优于次氯酸钠； 当投加比为2.64:1时，次氯酸钙预处理后，出水总镍浓度和过滤后镍浓度分别为33.7和5.6 mg/L； 根据实验结果，设计了化学镀镍废水的预充氧-结晶-过滤处理工艺。 硫化氢气体与镍离子结晶沉淀的研究结果表明，利用硫化氢可以成功实现硫化镍结晶沉淀，且络合剂对结晶沉淀影响不大。 该方法对于含有络合剂的化学镀镍废水是可行的。 壁结晶实验表明，当进水流量、硫化钠流量、氮气流量分别为4.0mL/min、0.65g/min、0.4L/min时，模拟废水去除率约为47%； 对于镍浓度为100mg/L的模拟废水和单一含镍废水，去除率分别为46.3%和50%； 滴滤实验表明，当硫化钠流量为2.6g/L、进水流量为8mL/min时，去除率为27%； 当水浓度分别为100和20 mg/L时，结晶反应去除率分别为27%和51.5%； 对于镍浓度为20 mg/L的模拟废水和单一含镍废水，去除率分别为51.5%和67%。 根据实验结果，设计了一种采用气态H2S作为结晶沉淀剂去除金属镍离子的装置。 可采用多级处理实现重金属回收。