化学镀镍废液的处理.docx
化学镀镍废水的处理化学沉淀法是在一定的pH条件下，加入沉淀剂与化学镀镍废水中的有害物质发生反应生成不溶性物质，然后沉淀分离成液固，从而去除废水中的污染物。经典的化学沉淀工艺是在废镀液中加入石灰乳和烧碱，使废水的pH值升高到12；此时废水中大部分镍离子与其它污染物发生沉淀反应，再加入少量高分解度絮凝剂，会加速不溶物的沉降过程。加入氧化剂去除废水中的有机物，有利于镍离子的沉淀反应，降低废水的化学需氧量。砂池过滤、离心过滤机或板框过滤机也能实现液固分离。调节滤液pH值，进行分析检测，达到环保标准后排放废水。除污脱水，再对废渣进行综合利用。 废电镀液中含有一定量的缓冲剂和络合剂，当废水pH值升高时，增加碱的加入量，单纯通过加碱难以进一步降低废水中的镍离子浓度，只有将这些络合剂和缓冲剂分离或氧化分解后，才能达到明显的化学沉淀效果。化学沉淀工艺所用的氧化剂有臭氧、过氧化氢、高锰酸钠、次氯酸钠和氯气。石灰乳沉淀法：采用沉淀-氧化-再沉淀三步处理方法，可将化学镀废液中的镍离子浓度降低至0.2mg/L，总磷含量降低至2mg/L。不同的化学镀镍液所用的缓冲剂和络合剂的种类和用量不同，因此化学沉淀处理不同废液的工艺和难度也会有所不同。
因此建议事先进行实验室化学沉淀工艺试验，确定最佳工艺参数，选择合适的沉淀剂和设备，以达到满意的技术经济效果。有效的沉淀剂除石灰乳外，还有硫酸铝、硫酸亚铁、硫化钠、硫化亚铁、二烷基二硫代氨基甲酸盐（DTC）和不溶性淀粉黄原酸酯（ISX）。DTC能在很宽的pH范围内有效沉淀镍离子，使废水中镍离子浓度不超过1ppm，每克ESX在pH3-11条件下可吸附沉淀50mg左右的镍离子；以上两种沉淀剂使用方便，但主要用于处理低浓度废水。与其他废液处理方法相比，化学沉淀法的优点是处理废液的工艺成熟实用，运行成本不高，主要缺点是沉淀法产生大量废渣，必须妥善处理或综合利用； 否则废渣中的镍离子等污染物一旦溶出就会造成二次污染。废渣的综合利用有：与硅酸盐材料混合烧结成砖等建筑材料，镍含量低的污染可作为建筑涂料等。此外，还有催化还原法、电解回收法、离子交换法、电渗析和膜渗析技术，但因投资大或成本高而未得到广泛应用。化学镀镍废水的处理及利用化学镀镍废水的处理及利用-引言近年来随着科技的飞速发展，化学镀镍的应用领域不断扩大，由于化学镀镍工艺简单，实用性强及具有许多优越的特性，化学镀镍技术得到了迅速发展。
但化学镀镍废水中的重金属离子严重污染环境，已引起人们的普遍关注。特别是为了提高化学镀质量和镀液稳定性，在化学镀液中加入络合剂、稳定剂、光亮剂等各种有机物质，对环境的危害极大。而且这些有机物的存在使废水中的镍、磷离子难以去除。因此，研究适合化学镀镍废水的处理技术和措施，具有一定的社会效益和应用价值。2、化学镀镍废水的特点目前工业化学镀镍是在酸性体系中进行的，以次磷酸钠为还原剂。为保证镀液的稳定性、使用寿命和镀层质量，镀液中需加入络合剂、稳定剂、促进剂、pH缓冲剂和镀镍光亮剂等。 这些物质都是有机物质，如柠檬酸、酒石酸、苹果酸、乙醇酸、琥珀酸、丁二酸、醋酸等。络合剂加入化学镀液中量较大，这些物质的存在与镍有很强的络合作用，容易与镍形成稳定的络合物，给镀液的处理带来困难。化学镀液中添加的其他添加剂，如pH缓冲剂（NaAc）等，对废液处理影响不大，光亮剂、稳定剂加入量较少，不会造成废液、废水处理困难。由于镀液中存在大量的还原性次磷酸盐和亚磷酸盐、络合剂、还原剂，会使镀液的COD急剧升高。同时，在镀液中，由于反应生成的硫酸盐、亚磷酸盐的积累，镀液容易老化，可能造成化学镀镍液部分或全部报废。 应特别注意电镀液的维护和处理。
因此，报废镀液及镀件冲洗水中含有较多污染物，必须进行处理。由于化学镀液及废水成分比较复杂，包括无机盐、络合物、有机物等，化学镀镍废水处理难度较大，任何单一方法均不能达到良好的处理效果。目前，废液及废水处理主要采用化学沉淀法、电解法、离子交换法、催化还原法、电渗析法、膜渗透法、生物法等，也有的采用两种或两种以上方法相结合。 有些处理方法虽然效果较好，但是废液处理成本高，在小型化学镀镍企业中难以推广使用。经过多次试验，我们认为两步化学沉淀氧化法（先分解去除络合剂，再将次磷酸盐和亚磷酸盐氧化成磷酸盐，再用CaO去除镍和磷酸盐）和投加DTC（二烷基二硫代氨基甲酸酯）重金属离子清除剂法处理化学镀镍废水比较适合小型化学镀镍企业废水中Ni2+离子和重金属离子的处理，且操作简便、处理成本低、镍去除率高。三、化学镀镍废水的处理1、镍离子的去除无络合剂废水中的镍去除化学镀镍废水中，若无络合剂或络合剂量较少，可直接用氢氧化钠（浓度为6mol/L）调节pH值。 根据废水中Ni2+离子浓度，加入适量NaOH，使Ni离子以Ni(OH)形式沉淀出来而去除，pH值高于9.2，Ni离子浓度可降至1.2mg/L，调节pH值至10～12，可更彻底地去除Ni2+离子。
若镀液中存在苹果酸，即使pH为12，强络合剂也不能达到应有的处理效果；当镀液中存在柠檬酸络合剂时，由于Ni-柠檬酸络合物的稳定常数较大（logK1=14.3），镍与柠檬酸易形成稳定的络合物。实验发现，在Ni-柠檬酸铵溶液中加入NaOH溶液不会产生Ni(OH)沉淀，羟基乙酸的存在也会影响镍的去除。总之，当有有机酸络合剂存在时，废液处理的难度增加，最好事先进行分离或氧化分解，然后再进行化学沉淀，效果较好。含螯合剂废水除镍，先用CaO调节废水pH值至8左右，即可去除大部分有机酸螯合剂。 然后向废水中加入CaO或NaOH，调节废水的pH值至11～12，使废水中大部分Ni离子等重金属离子发生沉淀反应，然后加入适量的高分子絮凝剂，加速不溶物沉降。沉淀过程中加入适当适量的氧化剂(高锰酸钾、过氧化氢或氯气等)，去除废水中的次磷酸盐和亚磷酸盐，有利于Ni离子的沉淀，降低废水的化学需氧量(COD)。DTC处理低Ni2+离子含量废水当化学沉淀法去除废水中的Ni2+离子等重金属离子不能满足排放要求时，可采用投加二烷基二硫代氨基甲酸盐(DTC)的方法来去除Ni2+等重金属离子。 DTC能在很宽的pH范围（3～10）内与N等重金属离子生成螯合沉淀。DTC及其衍生的螯合剂（但螯合树脂DTC为三维架桥结构，不溶）易溶于水，具有长链线性聚合物结构，含有大量极性基团（极性基团中的硫原子半径较大，带负电，易极化变形产生负电场），能俘获阳离子，并倾向于成键形成不溶性的氨基二硫代氨基甲酸盐（TDC）。生成的TDC盐有的为离子键或强极性键，多数为配位键。对于同一种金属离子螯合的配位基团很可能来自不同的DTC分子。重金属离子与DTC螯合捕收剂生成的TDC盐分子高度交联、立体化，生成的不溶性螯合盐的相对分子质量很大（可达数百万或数万）。 因此该金属盐在废水中一旦形成，其溶解度很小，有很好的絮凝沉淀作用。
DTC在常温下能与废水中的Ni2+、Hg2+、Cd2+、Cu2+、Pb2+、Mn2+、Zn2+、Cr3+等多种重金属离子迅速发生反应，生成不溶于水的螯合盐，若加入少量有机或无机絮凝剂，便会形成絮状沉淀，从而达到捕集、吸附、去除Ni离子及重金属离子的目的。 DTC能有效沉淀M离子，使废液中的"离子降至1×10以下。虽然单独使用DTC处理效果好，但由于处理电镀废水时DTC用量较大，处理成本较高。用DTC处理重金属离子含量较低的废水非常有效。化学沉淀法结合重金属离子清除剂螯合沉淀法更适合化学镀镍企业废水的处理，操作简便，处理成本低，Ni离子和重金属离子去除率高。化学沉淀法处理化学镀镍废液的优点是操作流程简单，处理成本低，但处理过程中会产生大量废渣，必须妥善处理，并注意废渣的回收综合利用，防止造成二次污染。 微电解法处理含镍废水在有机酸螯合剂分解的化学镀镍废水中，Ni等重金属离子也可采用微电解法处理。微电解法主要以工业废铁屑为原料，经活化后与惰性物质混合，置于反应器中。利用微电解原理引起的电化学反应和物理效应，包括催化、氧化、还原、置换、絮凝、吸附、共沉淀等综合作用，去除废水中的Ni离子和重金属离子，达到净化废水的目的。
一般控制进入微电解反应器的废水pH值在3左右，pH值过高，反应不完全；pH值过低，反应器内填料的消耗量及后续碱中和处理投入的碱量都会增加，增加处理成本。若废水pH值为4～6，可加入少量酸洗废液，调节pH值至合适范围。在废水处理过程中，为防止填料板结，可采用合适的气水联合反冲洗方式，并定期清洗填料，除去其表面的钝化膜，保证其具有较高的活性，从而达到净化废水、去除重金属离子的目的。此方法利用工业铁屑，达到以废治废的目的，对小型化学镀镍企业有很好的应用前景。