【三废治理】高锰酸钾预氧化处理含镍电镀废水彭明志（阿美特（广州）化工有限公司，广州）采用高锰酸钾对镍电镀废水和含镍添加剂生产废水中的有机组分进行预氧化，再按照传统的化学沉淀、过滤方法进行处理，大大降低了处理后的澄清液中残余镍含量和化学需氧量。 即使只经过一次处理，就能将镍离子含量降低到国家排放标准(110mg/L)和地方政府排放标准(015mg/L)以下。这种预氧化反应时间短，已应用于实际操作，成功避免了对澄清液进行二次处理。关键词总有机碳(TOC)总无机碳(IC)化学需氧量(COD)中图分类号文献标识码227X(2004)g().).tion(110mg/(015mg/…和前言镍离子是含镍电镀废水中的主要污染物之一，也是国家严格控制排放的第一类污染物，国家标准要求排放废水镍含量小于110mg/L，广州的排放标准更为严格，要求镍含量小于015mg/L。目前国内外污水处理最常用的方法是传统的化学沉淀过滤方法，即直接向污水中加入碱溶液，调节pH值至弱碱性范围。大部分游离镍离子立即形成氢氧化镍沉淀，少量不完全沉淀可通过加入硫化钠或有机硫化物去除。收稿日期：修订日期：作者简介：彭明志（1963年生，工程师，毕业于湖南石油化工大学化工专业）。
作者联系方式：Email)Tel)020，从而形成硫化镍沉淀，再进行分离。但电镀行业产生的含镍废水水质通常波动较大，特别是化学镀镍废水，成分比较复杂，有的含有有机酸和氨基磺酸，有的含有碱性添加剂，即使是普通的镀镍液中也会含有较多的软化剂、填料、主光亮剂等有机成分，有些成分有络合镍的作用，使得部分镍以络合物的形式存在于溶液中，这种络合物比较稳定，不能充分参与简单的沉淀反应，因此单纯采用传统的化学沉淀法很难顺利实现后续的固液分离。实践表明，废水中络合镍的存在大大增加了镍废水处理的难度，严重影响化学沉淀法处理镍废水的效率和工艺能力，并且常常导致排放前的澄清水因镍浓度不达标而需要进行二次处理。 化学沉淀法处理含镍废水的工艺中有一个重要的改进思路[3]，即在传统的化学沉淀工艺前加入一定量的氧化剂，一方面可以氧化游离有机物，另一方面可以氧化破坏部分处于络合状态的有机物，使络合态的镍转化为游离离子，为后续镍的完全沉淀创造了条件。我们把这个过程称为预氧化沉淀工艺，简称预氧化工艺。
为了将预氧化工艺投入实际应用，我们以高锰酸钾为氧化剂，在实验室进行了一系列实验，研究了高锰酸钾投加量和预氧化时间对澄清水中化学需氧量和镍离子含量的影响，并将实验结果成功地应用于实际操作，取得了显著的效果。实验部分211样品及组分分析选取若干份不同来源的含镍废水作为实验的基础样品。 样品的几种主要成分分析结果见表1，其中电镀镍废液样品（样品，即客户电镀液分析剩下的样品，添加剂生产废水样品（样品为含有电镀镍添加剂和化学镍添加剂的混合废水样品，对含镍废水样品的主要成分进行分析。样品编号：含镍废水样品来源pH镍离子化学需氧量（COD）总有机碳（TOC）总无机碳（IC）测试目的80高锰酸钾加入量40高锰酸钾加入量的影响56.05高锰酸钾氧化时间的影响，是经过传统化学沉淀法处理后的滤液的分析结果。212氧化方法及试剂的选择常用的电镀废水氧化方法有以下几种[4]：臭氧氧化法、氯气氧化法、双氧水法。 但也存在一些缺点，例如臭氧氧化法需要特殊的制备，消耗大量的能量，而氯氧化法有毒性，没有采用不同的方法对含镍废水进行对比试验。
采用双氧水时，由于条件（温度、催化剂含量及pH值）的限制，氧化速度非常缓慢。例如，常温下用30%双氧水溶液对COD为/的水样进行预氧化，在40℃下测定后，其/仅降低了20，显然不能满足预氧化工艺的要求。由于高锰酸钾在不同酸性介质中均具有较强的氧化能力，适用性好，对反应条件无特殊要求，其氧化程度主要与投入量有关，因此在实际应用中，高锰酸钾的投加和监测也非常方便。加之氧化时产生的气体基本无臭味，因此我们选择高锰酸钾作为预氧化工艺试验的氧化剂。在实验室试验中，所用的氧化剂为市售的AR级高锰酸钾试剂，而在实际污水处理运行中，采用的是工业级高锰酸钾。 213 实验步骤在同等体积的污水中分别加入不同质量的高锰酸钾，预氧化数小时（以完全反应为准，但实际反应在几十分钟内即可完成），氧化一定时间后，按处理含镍污水的常规方法处理，即加溶液pH值至910-915产生沉淀，用滤纸过滤即可。最后分别测试滤液中的残余镍（Ni2含量）、化学需氧量（COD）、总有机碳（TOC）和无机碳（IC）。在同等体积的污水样品中分别加入同等质量的高锰酸钾，氧化不同的时间，再按上述同样方法处理、测试，考察高锰酸钾加入量对上述指标的影响。
，并考察处理效果。214 检测方法与仪器 采用该公司生产的原子吸收光谱仪(AAS)测定Ni2+含量，TOC IC测定采用岛津公司生产的TOC 5000总有机碳分析仪，COD按照GB/T 1893-1995方法测定。 结果与讨论311高锰酸钾投加对COD的影响无论是高浓度镍电镀废水，还是镍添加剂生产产生的废水，若不经预氧化直接采用常规沉淀过滤处理，过滤后澄清液的COD降低程度都很大，样品为504mg/L，处理后只降至/L(镍添加剂生产废水)也是如此，原COD为908mg/L，处理后只降至/L，没有数量级的变化。 若要达到排放标准，COD需要进一步大幅度降低。若采用预氧化处理，情况就不同了。图1为投加高锰酸钾后污水清液COD的变化。高锰酸钾投加量对COD的影响（氧化时间10e：10～100mL）可以看出，只要加入少量的高锰酸钾，污水的COD就会迅速下降。随着高锰酸钾投加量的增加，COD降低速度变慢。
对于镍电镀废水样品（样品（100mL废水）），COD趋于稳定，约为2500～/ 。对于镍添加剂生产废水（样品）处理过程，情况有些不同，虽然在加入少量高锰酸钾时COD也会迅速下降，但加入量达到（100mL废水）左右时COD也趋于稳定，但当高锰酸钾加入量继续增加，达到（100mL废水）