離子交換技術(shù)與鍍鎳廢水處理

1、.：.；離子交換技術(shù)與鍍鎳廢水處置 前言 我國電鍍廢水處置經(jīng)過五十年的開展，在鍍鎳廢水的處置方面，主謝胱詠換環(huán)舴躉厥鍘緗夥湍擲爰際醯取渲校胱詠換患際躋虺鏊屎茫苫厥沼杏夢鎦剩視糜詿砼鵲投歐帕看蟮畝頗纖扔諾悖詼頗纖碇性玫焦惴旱撓謾莨劾胱詠換患際醯姆估芳捌湓詰綞品纖衛(wèi)碇械撓孟腫矗胱詠換環(huán)糜詼頗纖淼鬧饕苡校?SPAN lang=EN-US)去除有害重金屬鎳離子，以應(yīng)對日趨嚴厲的排放規(guī)范；)回收廢水中有價值的金屬鎳；)提高水的循環(huán)利用率，節(jié)約日益匱乏的水資源；)減少環(huán)境污染，提升企業(yè)籠統(tǒng)。近年來，隨著人們對鍍鎳廢水資源化的興趣越來越濃重，離子交換技術(shù)作為電鍍廢水深度處置的有效方法再度引起注重。離子交換劑

2、的開展 離子交換劑種類很多，世紀初發(fā)現(xiàn)沸石對多種重金屬都具有良好的交換性能，是處置低濃度、大水量電鍍廢水較好的交換劑。國內(nèi)利用沸石處置重金屬廢水已有勝利閱歷和定型設(shè)備。但是，由于沸石需化學前處置，且大面積制備困難，使其工業(yè)運用有一定的難度。 世紀年代出現(xiàn)了用作離子交換劑的腐植酸類物質(zhì)，該物質(zhì)有兩類，一類是天然富含腐植酸的風化煤、泥煤、褐煤等；另一類是用富含腐植酸的物質(zhì)做成的腐植酸系樹脂。腐植酸樹脂在處置鍍鎳廢水方面已有勝利的閱歷和設(shè)備。 年英國的Adams和Holmes發(fā)表了由甲醛、苯酚與芳香胺制備的縮聚高分子資料及其離子交換性能的任務(wù)報告，從此開創(chuàng)了離子交換樹脂領(lǐng)域。世紀年代末，世界上幾個實

3、驗室(其中包括我國的南開大學化學系)幾乎同時合成出大孔離子交換樹脂，是離子交換樹脂上的一個重要里程碑。我國年代后開場有工業(yè)規(guī)模的消費和運用。大孔吸附樹脂目前多用于工業(yè)廢水處置、食品添加劑的分別精制、中草藥有效成分、維生素和抗菌素等的分別提純和化學制品的脫色、血液的凈化等方面，。 近年來各種新型離子交換樹脂和吸附樹脂不斷推陳出新，為國內(nèi)離子交換樹脂工業(yè)的發(fā)展奠定了根底并且起了宏大的推進作用。與此同時，國外的離子交換樹脂也迅猛開展，據(jù)統(tǒng)計，美國離子交換樹脂的用量正以每年.的速度增長，僅年就有.億磅的離子交換樹脂運用于水處置、金屬回收、化工處置等領(lǐng)域。離子交換樹脂處置鍍鎳廢水原理離子交換樹脂是具有三

4、維空間構(gòu)造的不溶高分子化合物，其功能基可與水中的離子起交換反響。鍍鎳廢水中的Ni+離子為正二價的金屬陽離子，因此采用陽離子交換樹脂來吸附。所用樹脂可以是強酸性陽離子交換樹脂也可以是弱酸性陽離子交換樹脂。本文以弱酸陽離子交換樹脂為例，采用弱酸陽離子樹脂交換時，通常將樹脂轉(zhuǎn)為Na型，由于H型交換速度極慢。含Ni+廢水流經(jīng)Na型弱酸陽樹脂層時，發(fā)生如下交換反響： R-COONa+Ni+R-COO)Ni+Na+ 這樣，水中的Ni+被吸附在樹脂上，而樹脂上的Na+便進入水中。如此處置后的廢水中便含有NaS。 當全部樹脂層與Ni+交換到達平衡時，用一定濃度的HCI或HS再生，反響如下： R-COO) Ni

5、+HS R-COOH+NiS 此時樹脂為H型，需用NaOH轉(zhuǎn)為Na型，反響為： R-COOH+NaOH RCOONa+HO 如此樹脂可重新投入運轉(zhuǎn)，進入下一循環(huán)。廢水經(jīng)處置后可回清洗槽反復(fù)運用，洗脫得到的硫酸鎳經(jīng)凈化后可回鍍槽運用,。離子交換技術(shù)處置鍍鎳廢水國內(nèi)開展現(xiàn)狀 我國離子交換樹脂法處置鍍鎳廢水始于世紀年代，年代逐漸開展起來。隨著離子交換樹脂技術(shù)的不斷提高，離子交換法作為鍍鎳漂洗水“零排放的手段一度引起電鍍界興趣。據(jù)不完全統(tǒng)計，年以前，僅上海就有多家企業(yè)先后運用該法，后來由于離子交換再生洗脫液不能前往鍍槽回用，又沒有很好出路，致使廢水處置的本錢難以控制，大多數(shù)企業(yè)放棄了離子交換法，取而代

6、之的是快速開展的化學法。年，上海市電鍍協(xié)會對市屬和郊縣家電鍍廠點抽樣調(diào)查統(tǒng)計，廢水處置方法中氣浮法占.，離子交換法占.，化學中和、斜板沉淀法占.，電解法占.，其他方法占.。到目前為止，上海市仍在運用離子交換法處置鍍鎳廢水的企業(yè)能夠缺乏。 我國早在年就提出了成立地域性電鍍廢水和污泥處置中心、專業(yè)工廠或效力公司，逐漸做到廢物處置工業(yè)化和社會化的建議，但是由于我國電鍍廠點分散、規(guī)模小，建立投資處置本錢較高，沒有得到社會呼應(yīng)。近年來，隨著金屬鎳和水價的快速上漲、環(huán)保要求的不斷提高以及清潔消費措施的逐漸落實，鍍鎳廢水資源化的課題再次引起關(guān)注，出現(xiàn)了社會化集中回收鍍鎳廢水的嘗試。 上海市輕工業(yè)研討所建立的

7、鎳回收中心就是鍍鎳廢水社會化集中治理的一個較好的典范。上海市輕工業(yè)研討所處置鍍鎳廢水的歷史可以追溯到世紀年代，年，該研討所與上海卷尺廠協(xié)作進展離子交換法處置含鎳廢水工程的研討，獲得了稱心的效果。但是，由于社會大環(huán)境的變化，離子交換法漸漸淡出歷史舞臺。目前，思索到鎳的經(jīng)濟價值和含鎳廢水對于環(huán)境的污染程度，上海市輕工業(yè)研討所與上海市電鍍協(xié)會協(xié)作在政府有關(guān)部門的支持下，在現(xiàn)有技術(shù)的根底上不斷改良開發(fā)出鍍鎳廢水資源回收設(shè)備。該設(shè)備一經(jīng)推出得到許多電鍍企業(yè)的歡迎，如今已有數(shù)十家用戶經(jīng)過運用該設(shè)備使鍍鎳廢水得到有效處置，并且大大節(jié)約了企業(yè)的用水量，為社會回收了金屬資源，獲得了可觀的社會效益和經(jīng)濟效益。離子

8、交換技術(shù)處置鍍鎳廢水國外開展現(xiàn)狀 國外對離子交換技術(shù)的研討始于世紀年代，并且工業(yè)上也有采用離子交換法，但規(guī)模普通較小，他們多將離子交換法作為電鍍廢水處置的輔助手段而不是作為主要手段運用。尤其，年美國聯(lián)邦水污染控制法案修正案公布，提出“電鍍廢水零排放方案以后，許多廢水處置工程都是將幾種廢水處置方法結(jié)合起來運用，但是，經(jīng)過幾十年的研討實際，“廢水零排放的目的還沒有實現(xiàn)。年，德國Bremen大學的JORG THOMlNG對于鍍鎳漂洗水回收系統(tǒng)進展了優(yōu)化設(shè)計，該系統(tǒng)包括個逆流漂洗部分和三個再生單元：電滲析、反浸透和離子交換，優(yōu)化設(shè)計后漂洗廢水減少.，金屬回收超越?？梢钥闯觯x子交換法與工業(yè)自動化相結(jié)合

9、使其發(fā)揚出更好的作用。 波蘭的Jacek Wisniewski等人，也是利用電滲析一離子交換一電滲析聯(lián)用技術(shù)處置蝕刻廢液。首先用EDI去除蝕刻廢液中部分鐵鹽、鉻鹽、和鎳鹽，然后用陽離子交換劑去除的鐵、鎳離子和的鉻離子，最后用EDI去除殘留的酸和鉻鹽，處置后的水可以作為漂洗水回用。 隨著離子交換技術(shù)的開展，離子交換由單一方式向延續(xù)化方向開展。世紀五十年代，莫斯科化工學院發(fā)明了延續(xù)離子交換技術(shù)，該技術(shù)最早用于鈾的提取和凈化。年，澳大利亞Cleanteq公司，勝利研發(fā)出無斷式離子交換技術(shù)(如下圖)，用于礦務(wù)、藥業(yè)、電子、紡織、供水、廢水處置等行業(yè)，并且公司注冊為Clean-iX商標進展科技商業(yè)化，并

10、獲得了相當?shù)某晒Ｄ壳皣H許多知名大企業(yè)都與該公司簽定協(xié)議，將Clean-iX、Resix技術(shù)用于電鍍及采礦等過程中。Clean-iX工藝運用于電鍍行業(yè)具有以下優(yōu)點：可以到達最高環(huán)保目的，工業(yè)用地減至最低并且減少運用化工原料，在處置廢水過程中不產(chǎn)生淤泥，處置后的漂水可循環(huán)再用，回收的金屬溶液可以作為電鍍液循環(huán)再用。 HYPERLINK sliri/yugong/pic/.jpg o 點擊圖片看全圖 t _blank 圖 Cleanteq公司無斷式離子交換設(shè)備終了語 隨著新型大孔離子交換樹脂和離子交換延續(xù)化工藝的不斷涌現(xiàn)，在鍍鎳廢水深度處置、高價金屬鎳鹽的網(wǎng)收等方面，離子交換技術(shù)越來越展現(xiàn)出其它

11、方法難以匹敵的優(yōu)勢。為了提高水的循環(huán)利用率和符合日趨嚴厲的排放規(guī)范，預(yù)期的離子交換將與微機控制技術(shù)聯(lián)用使設(shè)備設(shè)計走向定型化、自動化，開闊出廢水處置領(lǐng)域一片寬廣的天地。參考文獻：李健，石鳳林，爾麗珠，張惠源離子交換法治理重金屬電鍍廢水及開展動態(tài)JPlating and finishing，()杜仰民利用腐植酸樹脂處置鍍鎳廢水J環(huán)境工程， ()：大孔樹脂吸附技術(shù)在中藥復(fù)方制劑運用中需留意的問題EB/OL.wwwpharmtec. OrgallpageCnewsallCcontentl.asp?id=,-王燕寧變廢水為寶的魔術(shù)師一張全興EB/OL.wwwPeopleGBkeji.html,-Freedonia Group，-李春華離子交換法處置電鍍廢水M輕工業(yè)，-賈金平，謝少艾，陳虹錦電鍍廢水處置技術(shù)及工程實例M化學工業(yè)，沈品華上海電鍍行業(yè)近幾年開展概略和展望J電鍍與環(huán)保，()天津開發(fā)區(qū)電鍍廢水處置中心工藝討論J給水排水，()沈品華電鍍廢水治理方法討論J電鍍與環(huán)保，()JORG THOMINGOptimal Design of Zero-Water Discharge Rinsing SystemsJ，EnvironSci. Technl，() Jacek Wisniews