含鎳廢水的特性及處理方法

1、鍍鐐作為金屬表面修飾的主要方式，其過程會產(chǎn)生大量的含鐐廢水，其中除了有以硫酸 鐐和氯化鐐為主的游離態(tài)鐐，還有因生產(chǎn)工藝需要添加各種絡合劑，與廢水中的Ni2+形成 更穩(wěn)定的TA-Ni、CA-Ni、SP-Ni等酸性絡合鐐，使得含鐐廢水難以有效處理，其超標排放 會對環(huán)境造成嚴重污染.目前，處理含鐐廢水常用的方法是以氫氧化物和硫化物為主的傳統(tǒng) 化學沉淀法，其主要適用于游離態(tài)鐐處理，但對低濃度絡合Ni很難有效脫除，其他方法 如電解法、高級氧化還原法，雖能保證出水總鐐達標，但普遍存在處理成本較高反應時間 長，易引起二次污染等。隨著廢水排放標準日益嚴格，需要開發(fā)一種更穩(wěn)定有效深度除Ni 的方法，下面海普就為

2、大家詳細的介紹下含鐐廢水的特性及處理方法的介紹，希望對你有所 幫助。1、含鎳廢水處理現(xiàn)狀和困局：鐐是一種可致癌的重金屬，此外它還是一種較昂貴的金屬資源(價格是銅的24倍)。 電鍍鐐因其具有優(yōu)異的耐磨性、抗蝕性、可焊性而被廣泛應用于電鍍生產(chǎn)中，其加工量僅次 于鍍鋅，在整個電鍍行業(yè)中居第二位。在鍍鐐過程中產(chǎn)生大量含鐐廢水。如果含鐐廢水不加 處理任意排放，不但會危害環(huán)境和人體健康，還會造成貴金屬資源浪費。含鐐電鍍廢水主要 來自于鍍鐐生產(chǎn)過程中鍍槽廢液和鍍件漂洗水，廢鍍液量少但其中鐐離子濃度含量非常高， 鍍件漂洗水是電鍍廢水的主要來源，占車間廢水排放量的80%以上。鍍件漂洗水水量大， 但其中鐐離子濃度

3、與廢鍍液相比要小很多。根據(jù)電鍍污染物排放標準(GB 219002008 )表2 ,特別排放限值0.1 mg-L-i。電鍍含鐐廢水的處理技術(shù)按照不同原理可將處 理含鐐電鍍廢水的方法分為三大類：化學法、物理化學法和生物處理法?；瘜W法：利用化學法處理含鐐電鍍廢水主要有傳統(tǒng)的化學沉淀法、新型工藝鐵氧體法，以及高效 重金屬螯合沉淀法。其中化學沉淀法又包括氫氧化物沉淀法、硫化物沉淀法。在化學沉淀法 處理電鍍廢水的實驗研究中，用CaO、CaCl2、BaCl2三種破絡合劑處理鍍鐐廢水， 對比發(fā)現(xiàn)：BaCl2的破絡合效果較好，鐐離子的去除率較高，CaCl 2的效果較差。將CaO 與BaCl2用于處理鍍鐐廢水，鐐

4、離子的去除率可達99%以上，且在鐐離子的去除率相同 時，BaCl2的使用量比其單獨處理鍍鐐廢水時的少很多。林德賢等采用Fenton試劑氧 化，后采用NaClO氧化，對pH為35，Ni2+質(zhì)量濃度為100150 mg/L的含鐐廢 水進行破絡預處理，經(jīng)化學沉淀處理，使出水上清液中鐐離子質(zhì)量濃度低于0.1 mg/L。 傳統(tǒng)的化學沉淀法處理含鐐電鍍廢水具有技術(shù)成熟、投資少、處理成本低等諸多優(yōu)點。雖然 在反應過程中會產(chǎn)生大量污泥，甚至造成二次污染，但隨著破絡劑、重金屬捕集劑等的不斷 發(fā)展應用，傳統(tǒng)化學沉淀法的處理效果也被不斷提高。鐵氧體法：在化學沉淀法中，比較新型的工藝是鐵氧體法。FeSO4可使各種重金

5、屬離子形成鐵氧體 晶體而沉淀析出，鐵體通式為FeOFe2O3。廢水中Ni 2+可占據(jù)Fe 2+的晶格形成共沉淀 而去除。一般n( Ni2+) ：n( FeSO4 )為1:21:3 ,廢水中鐐離子質(zhì)量濃度為30200 mg/L時，采用鐵氧體法處理后形成的沉淀顆粒大且易于分離，顆粒不會再溶解，無二次 污染，出水水質(zhì)好，能達到排放標準。常軍霞等通過實驗研究了鐵氧體法處理含鐐廢水的工 藝條件。結(jié)果表明，在pH=9.0, n (Fe2+)：n( Ni 2+) =2 : 1，溫度為70 C的條 件下，鐐的轉(zhuǎn)化率可達99.0%以上，廢水中的Ni 2+可從100 mg/L降至0.47 mg/L。 李靜紅等研究

6、了室溫下鐵氧體法處理低濃度含鐐廢水的工藝條件。試驗結(jié)果表明，以 Na2CO3 為 pH 調(diào)節(jié)劑，在 pH 為 8.59.0 , n ( Fe 3+) : n ( Fe2+ ) =1.5 : 1 , n (Fe2+ ):n(Ni 2+) =12:1，攪拌時間為15 min的條件下，處理效果較佳。鐐的去 除率達到98%以上，處理后的廢水中鐐離子質(zhì)量濃度達到0.20 mg/L以下，達到國家排放標準。Fenton法與鐵氧體法2種工藝中都存在二價鐵離子，江洪龍等采用Fenton-鐵氧體法聯(lián)合工藝處理含銅、鐐的絡合電鍍廢水。結(jié)果表明，在廢水初始pH = 3 , H 2O2初 始質(zhì)量濃度為 3.33 g/L

7、，m（Fe 2+）: m（H 2O2）=0.1，溫度 25 C 的最優(yōu) Fenton 氧化條件下，先對廢水Fenton處理60 min ,之后調(diào)節(jié)廢水沉淀pH = 11，控制曝氣 流量為25mL/min，鐵與廢水中金屬離子的質(zhì)量比為10，反應溫度為50 C，曝氣接 觸時間為60 min ,在此條件下廢水中鐐離子的去除率達到99.94%，出水鐐離子的質(zhì) 量濃度為0.33 mg/L，達到國家規(guī)定的排放標準。另外，沉淀污泥的物相分析表明，在 較佳工藝條件下得到的NiFe 2 O 4、Fe 3 O 4等鐵氧體沉淀物既無二次污染又可作為磁性 材料回收利用。鐵氧體法處理含鐐電鍍廢水具有處理設備簡單、投資較

8、少、沉渣可回收利用等優(yōu)點。目 前，鐵氧體工藝正由單工藝向多種工藝復合的方向發(fā)展，利用其本身優(yōu)勢并與其他水處理工 藝相結(jié)合構(gòu)成新工藝，使其對重金屬廢水的處理更加完善。高分子螯合沉淀法：近年來在傳統(tǒng)化學沉淀工藝中一種新型沉淀劑重金屬螯合劑的加入改善了傳統(tǒng)工藝上的不足。劉存海等實驗合成了一種重金屬離子螯合劑HMCA，將HMCA應用于 鍍鐐廢水中，在pH為6.57.5時，Ni 2+的去除率可達98.5%以上。該螯合劑對Ni 2+ 具有很好的捕集能力，且與Ni 2+作用形成的螯合產(chǎn)物結(jié)構(gòu)致密穩(wěn)定。當金屬螯合劑質(zhì)量 濃度為3.79g/L時，Ni 2+的質(zhì)量濃度較低為0.45 mg/L，顯著提高了對鍍鐐廢的

9、處理 效果。劉轉(zhuǎn)年等在堿性條件下合成了一種新型的具有絮凝、螯合雙功能的重金屬螯合劑 PAS，并將PAS用于重金屬鐐離子的螯合實驗，實驗結(jié)果表明，加入0.6 mL的PAS對 50mg/L的含鐐廢水的去除率可達98%以上，可見PAS對Ni 2+是一種良好的螯合劑。R分離技術(shù)：鐐既是重金屬又是貴金屬，利用膜分離技術(shù)既能去除廢水中的鐐離子又可以實現(xiàn)對鐐的回收利用，達到清潔生產(chǎn)的目的。周理君等采用超濾一反滲透組合工藝濃縮分離鍍鎳漂 洗廢水，出水水質(zhì)接近純凈水。胡齊等采用兩級RO膜系統(tǒng)對含鐐250350 mg/L的漂 洗廢水進行處理，對鐐的截留率達99.9%以上。王昕彤等利用新型納濾膜分離電鍍鐐漂洗 水，

10、對鐐離子的去除率達99.5%，出水可直接排放或回用于間。李興云等采用膜電解法對 Ni 2+質(zhì)量濃度為2000 mg/L，pH = 5.32的含鐐模擬廢水進行了處理。并對單陽膜二極 室、單陰膜二極室以及雙膜三極室三種不同膜電解組合處理效果進行了比較，結(jié)果表明：單 陰膜電解法在電解的過程中，陽極反應產(chǎn)生的H+被陽極液中的OH -中和，同時陰膜也 阻止H +通過，從而提高了鐐的回收率。且電流效率可高達90%以上，與普通電解法相比 提高30%，電解率均高于單陽膜和雙膜三室電解。采用電滲析法處理含鐐電鍍廢水要求 清洗水中鐐離子質(zhì)量濃度1.5 g/L，以提高滲析率。電滲析處理后的濃縮液的濃縮比比 反滲透濃

11、縮比高，利用這一優(yōu)點可實現(xiàn)化學鍍鐐液再生。國內(nèi)已有試驗證明，采用電滲 析法可回收90%的硫酸鐐，回收的硫酸鐐質(zhì)量濃度達到80100g/L，能直接回鍍槽使 用。綜上可以得知，膜分離技術(shù)應用于含鐐電鍍廢水的處理有獨特優(yōu)勢，不僅可以有效去 除廢水中的Ni 2+ ,使其以低濃度達標排放或者廢水回用，而且濾膜所截留下來的含鐐沉渣 可以回收利用，既環(huán)保又經(jīng)濟。與其他技術(shù)相比，膜技術(shù)設備簡單，使用范圍廣，處理率 高，無需添加化學試劑，因此不會造成二次污染。但膜組件昂貴，且在使用過程中會產(chǎn)生膜 污染，這是限制膜技術(shù)廣泛應用的問題所在。上述幾種含鐐廢水的處理方法中，化學法和鐵氧體法無法一次性達到0.1mg/L的

12、排放 要求，高分子螯合沉淀法會產(chǎn)生大量的污泥，膜分離技術(shù)對進水要求高，且膜組件昂貴，而 吸附法能將廢水中的鐐有效的去除到排放限值以下是一個處理含鐐廢水經(jīng)濟、有效的方法。2行業(yè)客戶需求：含鐐廢水不能直接通過化學沉淀法達到排放要求要對廢水進行深度處理，傳統(tǒng)的化學 沉淀法結(jié)合海普功能材料開發(fā)的吸附法以達到處理效果與經(jīng)濟成本的優(yōu)化是含鐐廢水處理 中的一個發(fā)展方向。產(chǎn)生含鐐廢水企業(yè)客戶對廢水處理的需要包括以下三點：（1）高效、穩(wěn)定的去除廢水中的鐐到排放限值以下；（2）一次投資費用低、運行費用低、設備操作維護方便；（3）工藝先進可靠、無二次污染。3海普定制化工藝簡介：江蘇海普功能材料有限公司地處蘇州工業(yè)園

13、區(qū)，是一家以特種吸附劑、催化劑為核心技 術(shù)，配套應用工藝開發(fā)、技術(shù)服務、工程實施等，為客戶解決相關環(huán)保難題的國家高新技術(shù) 企業(yè)。海普的技術(shù)團隊分別于2013年、2015年獲得蘇州工業(yè)園區(qū)領軍人才獎，2015年獲 得姑蘇領軍人才獎，江蘇海普功能材料有限公司于2015年、2018年連續(xù)兩次被評為國家 高新技術(shù)企業(yè)，2018獲批為蘇州市吸附與催化功能納米材料工程技術(shù)研究中心。江蘇海普 功能材料有限公司在吸附材料處理方面具有領先的技術(shù)水平，配套的吸附處理工藝高效、穩(wěn) 定，為國內(nèi)多家行業(yè)龍頭企業(yè)解決了多項環(huán)保難題。海普吸附工藝的原理是利用我公司開發(fā)的特種吸附材料對要去除的組分或物質(zhì)進行選 擇性吸附，當吸

14、附飽和時，再利用特定的脫附劑對吸附材料進行脫附處理，使吸附材料得以 再生，如此不斷循環(huán)進行，吸附法處理廢水常規(guī)工藝圖見下圖。HELPERj*en 4成皿木吸附處理廢水常規(guī)工藝圖采用海普的吸附工藝處理毗啶廢水時，將廢水預先過濾去除其中的懸浮和顆粒物質(zhì)燃后進入吸附塔吸附，吸附塔中填充的特種吸附材料能將廢水中的鐐吸附在材料表面，使出水 鐐持續(xù)達標排放。吸附飽和后，再利用特定的脫附劑對吸附材料進行脫附處理，使吸附材料 得以再生，如此不斷循環(huán)進行。含鐐廢水吸附處理工藝流程見下圖。脫附劑出水廢水過濾吸附塔一達標排放綜合處理含鎳廢水吸附處理工藝流程4、工藝處理效果：采用吸附工藝處理含鐐廢水，可有效脫除廢水中

15、的鐐，具體處理數(shù)據(jù)見下表:凰K鐐含量出水埋含量1.5 rrg/LO.f)5Snng/L100%1.9mg/L0.069 mg/L10。蛤1.7 rrg/L0.051 mg/L100%廢水吸附除吡啶數(shù)據(jù)HELPERrttn S4dujiiiDii4江蘇某企業(yè)要求處理后廢水中鐐含量低于0.1mg/L,實驗處理效果表明采用吸附處理， 廢水中的鐐可以穩(wěn)定小于0.1mg/L，在保證達到客戶的要求的同時留有一定的安全余量， 能有效防止入料廢水的水質(zhì)波動造成出水不達標，處理效果見下圖。該企業(yè)生產(chǎn)過程每天產(chǎn)生2500噸含鐐廢水，經(jīng)過化學沉淀后，廢水中鐐無法達到 0.1mg/L的排放要求，該企業(yè)要求處理后鐐要完

16、全達標排放，實驗結(jié)果表明吸附可以滿足 企業(yè)的要求。5、工藝的核心優(yōu)勢：目前對于含鐐廢水的處理方法無論是從處理效果還是其操作成本都有各自的缺陷?；瘜W 法無法一次性達到0.1mg/L的排放要求。微電解技術(shù)主要依靠鐵和碳粉之間的原電池反應，在污水的處理過程中，微電解填料逐 漸被消耗，直至最后失效。另一方面，填料出現(xiàn)板結(jié)和純化時，所采用的反沖洗既消耗大量 酸，又會產(chǎn)生的廢棄填料，這些失效填料中含有豐富的鐵和有機污染物，不能直接排放，需 要進一步進行處理，目前還沒有有效的解決辦法。高分子螯合沉淀法會產(chǎn)生大量的污泥，膜分離技術(shù)對進水要求高，且膜組件昂貴。而吸 附法能將廢水中的鐐有效的去除到排放限值以下，是一個處理含鐐廢水經(jīng)濟、有效的方法。吸附法的優(yōu)點有以下幾點:IHR（1）穩(wěn)定達標排放，可以有效緩解企業(yè)環(huán)保壓力。（2）對企業(yè)現(xiàn)場產(chǎn)生的廢水采樣樣品進行實驗，以科技為基礎，實驗為依據(jù)來設計吸 附工藝，廢水和工藝之間