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1. 印刷电路信息 2024年第1期 清洁生产与环境保护 清洁生产与环境保护 螯合树脂处理含镍废水的研究 王莉莉 (广东新大宇环保科技有限公司，广东广州) 摘要 研究了不同工艺联合螯合树脂对游离态镍和络合态镍的处理效果。通过静态实验发现，高级氧化-混凝沉淀-离子交换（TP207树脂）对含镍废水有很好的处理效果，但TP207树脂对稳定性较强的络合态镍的吸附效果有限。 关键词 离子交换；镍；混凝沉淀；高级氧化；螯合树脂 中图分类号：X798 文献标识码：A 文章编号：(2024) 关于使用螯合树脂
2、 丽丽树脂（中国 丽丽有限公司）的树脂与离子
3.d.试验发现-离子(TP207树脂)对-有较好的吸附效果,但TP207树脂对-有较好的吸附效果。关键词 离子;;f
4. ; ; 引言在印刷电路板（PCB）的制造过程中，有电镀镍和化学镀镍两种工艺，两种工艺都会产生需要处理的镀镍废水。镀镍废水中的镍主要以游离态和络合态为主，针对游离态Ni2+常用的处理工艺有化学沉淀法、离子交换法、膜法等，其中离子交换法可以达到高效回收镍的目的1；络合态镍需进行破碎，释放成游离态镍，再通过传统方法去除。氧化法是工程中常用的络合破碎工艺。根据目前电镀废水项目运行情况反馈，结合相关专家学者的研究2-4，化学除镍所达到的出水效果为
5.一般为0.5～1.0mg/L。随着排放标准的提高，在化学法之后必须增设离子交换作为保障措施。本文以某污水厂含镍废水原水为试验，探究不同处理工艺联合TP207、MP62两种螯合树脂对镍的去除效果。作者简介：王莉莉(1995)，女，工程师，主要研究方向为废水处理与工程设计。-55清洁生产与环境保护清洁与印刷电路信息2024年第11期工艺原理离子交换是基于离子交换器上可交换离子与液相中离子发生交换的一种分离方法。工作原理中的交换过程为2R-Na+Ni2+R2-Ni+2Na+（1）2R-H+Ni2+R2-Ni+2H+（2）
6、再生工艺为（酸洗）R2-Ni+2H+2R-H+Ni2+（3）转化工艺为2R-H+2Na+2R-Na+2H+（4）式中：R为离子交换树脂。2实验材料（1）树脂：TP207树脂、MP62树脂。树脂基本性能参数见表1。（2）化学试剂：7.5%盐酸、10%NaClO、10%NaOH、10%PAC、0.2%PAM、去离子水。（3）其他材料及工具：1 000 mL烧杯、500 mL量筒、500 mL烧杯等。3静态试验3.1原水+离子交换试验将原水过滤除杂，取上清液分别加入用去离子水清洗过的TP207、MP62树脂中。 搅拌30分钟后检测水样中镍浓度。试验后的树脂分别清洗
7、再生后重复试验，试验结果见表2。试验数据表明，在同样的条件下，两种新树脂的吸附能力不如再生树脂。TP207、MP62树脂均为大孔树脂，出厂前致孔剂未完全洗脱，残留致孔剂占据孔隙，影响树脂的吸附能力。通过清洗再生，致孔剂被洗脱，露出的孔隙增多，表现为吸附能力的提高。用原水进行试验，TP207的除镍效果优于MP62，但两者的处理效果均不能满足排放要求。3.2混凝沉淀+离子交换试验用石灰调节原水pH值为11.0，混凝沉淀后取上清液。 用HCl将上清液pH值调节至5.0～6.0，分别加入TP207、MP62树脂，搅拌30分钟后检测水样中镍浓度，试验后的树脂分别清洗再生后重复试验，试验结果见表3。
8、沉淀法主要利用游离态镍与氢氧化物结合生成氢氧化镍沉淀，对络合态镍的去除效果不大。另外，加石灰的操作会将大量的Ca2+离子引入体系中。试验数据表明，在含有高浓度Ca2+离子和络合态镍的体系中，TP207树脂仍能有效去除镍，但两种树脂的吸附效果明显低于原水试验。根据产品信息，MP62树脂可用于去除金属和氰化物络合物，镀镍常用的络合剂有柠檬酸、琥珀酸、乙二胺四乙酸（EDTA）、焦磷酸盐、羟基羧酸等5-6。如果使用氰化物离子，则不能形成有效的镀镍层3，即含镍废水中不存在镍氰化物络合物，因此MP62树脂的吸附效果不佳。 采用混凝沉淀结合
9.组合离子交换工艺，TP207除镍效果优于MP62，但两者处理效果均达不到排放要求。 表1 树脂基本性能参数树脂型号类型官能团总交换容量/(eqL1)粒径/mm含水量/%堆积密度/(gL1)密度/(gmL1转化膨胀率)pH值使用范围供水类型TP207交联聚苯乙烯，大孔树脂亚氨基二乙酸2.20.401..721.17Na+H+：-30%1.59.0钠型MP62交联聚苯乙烯，大孔树脂叔胺1.70.3151..621.02游离体Cl：45游离碱表2原水+离子交换试验结果树脂类型(再生)(再生)进水镍浓度/(mgL1)193.0193.0
10,193.0193.0出水镍浓度/(mgL1)2.31.646.94.2吸附量/(gL1)0.1430.1440.1100.142表3混凝沉淀+离子交换试验结果树脂类型(再生) (再生)进水镍浓度/(mgL1)24.9024.9024.9024.90出水镍浓度/(mgL1)1.480.939.738.42吸附量/(gL1)0.0350.0360.0230.025-56印刷电路信息2024 No.1清洁生产与环保清洁与.3氧化+混凝沉淀+离子交换试验用NaOH调节原水pH
11.调节pH值至7.5，加入适量NaClO氧化1.0h，反应结束后适量补加，再用石灰调节pH值至11.0。取混凝沉淀后的上清液，用HCl调节上清液pH值至5.0～6.0，分别加入TP207、MP62树脂，搅拌30min，检测水样中镍浓度。试验后对树脂进行清洗再生，重复试验。试验结果见表4。氧化+混凝沉淀能有效去除废水中的络合镍和游离镍。试验所用含镍废水中存在一些稳定性较强的络合镍，很难被次氯酸钠氧化。 在镍以低浓度、络合状态存在、不易被次氯酸钠氧化的体系中，两种树脂的吸附效果明显低于原水试验和混凝沉淀试验，且TP207整体吸附效果优于MP62。氧化+混凝沉淀+离子交换
12.工艺过程中，TP207的除镍效果优于MP62，二者处理效果均能稳定满足排放要求。4 结论基于氧化+混凝沉淀预处理，离子交换出水镍浓度在0.2～0.5mg/L之间，但MP62和TP207树脂均无法将出水稳定在0.1mg/L以下。与MP62树脂相比，TP207树脂对含镍废水的处理效果更佳；在含有高浓度Ca2+离子且镍以络合形式存在的体系中，TP207树脂仍能有效去除镍；当络合镍较为稳定不易被氧化破膜时，TP207的吸附效果受到限制。另外，静态试验得到的树脂吸附效果不如实际运行的动态吸附效果。胡鄂明等 7在研究离子交换树脂对铀的静态和动态吸附行为时也发现动态吸附容量高于静态吸附容量。本文认为可能是
13.动态吸附过程中对流速有要求，吸附推动力大，使动态吸附比静态吸附完全。静态吸附过程中溶液的体积远大于吸附剂的体积，只有吸附剂周围的吸附质才能被有效吸附，动态吸附体系各部分溶液的体积均小于吸附剂的体积，因此动态吸附优于静态吸附。参考文献1贾金平.电镀废水处理技术与工程实例M.北京:化学工业出版社，2009。2余秀娟，李淑琴，闫蕾，等.化学沉淀法处理化学镀镍废水的数学模型及应用J.哈尔滨建筑科技大学学报，2002，35(6)：33-37。3陈建军. 含镍复杂废水处理技术研究 D.上海:华东理工大学,2015. 4 冯莉可,石银燕,王向阳,等.化学沉淀法处理化学镀镍废水研究 J.山东化工,201
14, 0, 39(8): 1820.5 方景丽. 电镀与络合物（I） 材料保护学报, 1975(4): 2833.6 崔栋, 刘定富. 柠檬酸-琥珀酸双配体体系化学镀镍研究. 电镀与环保, 2012, 32(6): 3032.7 胡娥明, 张万贵, 王庆良, 等. 离子交换树脂对铀的静态与动态吸附行为研究. 华南大学学报(自然科学版), 2015, 29(2): 4246。表4 氧化+混凝沉淀+离子交换试验结果树脂类型(再生)(再生)进水镍浓度/(mgL1)0.590.590.590.59出水镍浓度/(mgL1)0.380.260.470.35吸附量/(gL1)0.3150.4950.1780.360～57