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(huì)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(luò)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(luò)合鐐，使得含鐐廢水難以有效處理，其超標(biāo)排放 會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)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(xué)沉淀法，其主要適用于游離態(tài)鐐處理，但對(duì)低濃度絡(luò)合Ni很難有效脫除，其他方法 如電解法、高級(jí)氧化還原法，雖能保證出水總鐐達(dá)標(biāo)，但普遍存在處理成本較高反應(yīng)時(shí)間 長(zhǎng)，易引起二次污染等。隨著廢水排放標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)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(xì)的介紹下含鐐廢水的特性及處理方法的介紹，希望對(duì)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(jià)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(yīng)用于電鍍生產(chǎn)中，其加工量?jī)H次 于鍍鋅，在整個(gè)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(huì)危害環(huán)境和人體健康，還會(huì)造成貴金屬資源浪費(fèi)。含鐐電鍍廢水主要 來(lái)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(lái)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(biāo)準(zhǔn)(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(xué)法、物理化學(xué)法和生物處理法?；瘜W(xué)法：利用化學(xué)法處理含鐐電鍍廢水主要有傳統(tǒng)的化學(xué)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(xué)沉淀法又包括氫氧化物沉淀法、硫化物沉淀法。在化學(xué)沉淀法 處理電鍍廢水的實(shí)驗(yàn)研究中，用CaO、CaCl2、BaCl2三種破絡(luò)合劑處理鍍鐐廢水， 對(duì)比發(fā)現(xiàn)：BaCl2的破絡(luò)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(dá)99%以上，且在鐐離子的去除率相同 時(shí)，BaCl2的使用量比其單獨(dú)處理鍍鐐廢水時(shí)的少很多。林德賢等采用Fenton試劑氧 化，后采用NaClO氧化，對(duì)pH為35，Ni2+質(zhì)量濃度為100150 mg/L的含鐐廢 水進(jìn)行破絡(luò)預(yù)處理，經(jīng)化學(xué)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(xué)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(diǎn)。雖然 在反應(yīng)過程中會(huì)產(chǎn)生大量污泥，甚至造成二次污染，但隨著破絡(luò)劑、重金屬捕集劑等的不斷 發(fā)展應(yīng)用，傳統(tǒng)化學(xué)沉淀法的處理效果也被不斷提高。鐵氧體法：在化學(xué)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(shí)，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(huì)再溶解，無(wú)二次 污染，出水水質(zhì)好，能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。常軍霞等通過實(shí)驗(yàn)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(dá)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(yàn)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(shí)間為15 min的條件下，處理效果較佳。鐐的去 除率達(dá)到98%以上，處理后的廢水中鐐離子質(zhì)量濃度達(dá)到0.20 mg/L以下，達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。Fenton法與鐵氧體法2種工藝中都存在二價(jià)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(luò)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(duì)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(yīng)溫度為50 C，曝氣接 觸時(shí)間為60 min ,在此條件下廢水中鐐離子的去除率達(dá)到99.94%，出水鐐離子的質(zhì) 量濃度為0.33 mg/L，達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。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(wú)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(shè)備簡(jiǎn)單、投資較

8、少、沉渣可回收利用等優(yōu)點(diǎn)。目 前，鐵氧體工藝正由單工藝向多種工藝復(fù)合的方向發(fā)展，利用其本身優(yōu)勢(shì)并與其他水處理工 藝相結(jié)合構(gòu)成新工藝，使其對(duì)重金屬?gòu)U水的處理更加完善。高分子螯合沉淀法：近年來(lái)在傳統(tǒng)化學(xué)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(shí)驗(yàn)合成了一種重金屬離子螯合劑HMCA，將HMCA應(yīng)用于 鍍鐐廢水中，在pH為6.57.5時(shí)，Ni 2+的去除率可達(dá)98.5%以上。該螯合劑對(duì)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(dāng)金屬螯合劑質(zhì)量 濃度為3.79g/L時(shí)，Ni 2+的質(zhì)量濃度較低為0.45 mg/L，顯著提高了對(duì)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(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，加入0.6 mL的PAS對(duì) 50mg/L的含鐐廢水的去除率可達(dá)98%以上，可見PAS對(duì)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(shí)現(xiàn)對(duì)鐐的回收利用，達(dá)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(jí)RO膜系統(tǒng)對(duì)含鐐250350 mg/L的漂 洗廢水進(jìn)行處理，對(duì)鐐的截留率達(dá)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(duì)鐐離子的去除率達(dá)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(duì) Ni 2+質(zhì)量濃度為2000 mg/L，pH = 5.32的含鐐模擬廢水進(jìn)行了處理。并對(duì)單陽(yáng)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(jìn)行了比較，結(jié)果表明：?jiǎn)?陰膜電解法在電解的過程中，陽(yáng)極反應(yīng)產(chǎn)生的H+被陽(yáng)極液中的OH -中和，同時(shí)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(dá)90%以上，與普通電解法相比 提高30%，電解率均高于單陽(yáng)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(diǎn)可實(shí)現(xiàn)化學(xué)鍍鐐液再生。國(guó)內(nèi)已有試驗(yàn)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(dá)到80100g/L，能直接回鍍槽使 用。綜上可以得知，膜分離技術(shù)應(yīng)用于含鐐電鍍廢水的處理有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，不僅可以有效去 除廢水中的Ni 2+ ,使其以低濃度達(dá)標(biāo)排放或者廢水回用，而且濾膜所截留下來(lái)的含鐐沉渣 可以回收利用，既環(huán)保又經(jīng)濟(jì)。與其他技術(shù)相比，膜技術(shù)設(shè)備簡(jiǎn)單，使用范圍廣，處理率 高，無(wú)需添加化學(xué)試劑，因此不會(huì)造成二次污染。但膜組件昂貴，且在使用過程中會(huì)產(chǎn)生膜 污染，這是限制膜技術(shù)廣泛應(yīng)用的問題所在。上述幾種含鐐廢水的處理方法中，化學(xué)法和鐵氧體法無(wú)法一次性達(dá)到0.1mg/L的

12、排放 要求，高分子螯合沉淀法會(huì)產(chǎn)生大量的污泥，膜分離技術(shù)對(duì)進(jìn)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(gè)處理含鐐廢水經(jīng)濟(jì)、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(xué)沉淀法達(dá)到排放要求要對(duì)廢水進(jìn)行深度處理，傳統(tǒng)的化學(xué) 沉淀法結(jié)合海普功能材料開發(fā)的吸附法以達(dá)到處理效果與經(jīng)濟(jì)成本的優(yōu)化是含鐐廢水處理 中的一個(gè)發(fā)展方向。產(chǎn)生含鐐廢水企業(yè)客戶對(duì)廢水處理的需要包括以下三點(diǎn)：（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(fèi)用低、運(yùn)行費(fèi)用低、設(shè)備操作維護(hù)方便；（3）工藝先進(jìn)可靠、無(wú)二次污染。3海普定制化工藝簡(jiǎn)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(yīng)用工藝開發(fā)、技術(shù)服務(wù)、工程實(shí)施等，為客戶解決相關(guān)環(huán)保難題的國(guó)家高新技術(shù) 企業(yè)。海普的技術(shù)團(tuán)隊(duì)分別于2013年、2015年獲得蘇州工業(yè)園區(qū)領(lǐng)軍人才獎(jiǎng)，2015年獲 得姑蘇領(lǐng)軍人才獎(jiǎng)，江蘇海普功能材料有限公司于2015年、2018年連續(xù)兩次被評(píng)為國(guó)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(lǐng)先的技術(shù)水平，配套的吸附處理工藝高效、穩(wěn) 定，為國(guó)內(nèi)多家行業(yè)龍頭企業(yè)解決了多項(xiàng)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(duì)要去除的組分或物質(zhì)進(jìn)行選 擇性吸附，當(dāng)吸

14、附飽和時(shí)，再利用特定的脫附劑對(duì)吸附材料進(jìn)行脫附處理，使吸附材料得以 再生，如此不斷循環(huán)進(jìn)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(shí)，將廢水預(yù)先過濾去除其中的懸浮和顆粒物質(zhì)燃后進(jìn)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(dá)標(biāo)排放。吸附飽和后，再利用特定的脫附劑對(duì)吸附材料進(jìn)行脫附處理，使吸附材料 得以再生，如此不斷循環(huán)進(jìn)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(dá)標(biāo)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(shí)驗(yàn)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(dá)到客戶的要求的同時(shí)留有一定的安全余量， 能有效防止入料廢水的水質(zhì)波動(dòng)造成出水不達(dá)標(biāo)，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(xué)沉淀后，廢水中鐐無(wú)法達(dá)到 0.1mg/L的排放要求，該企業(yè)要求處理后鐐要完

16、全達(dá)標(biāo)排放，實(shí)驗(yàn)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(shì)：目前對(duì)于含鐐廢水的處理方法無(wú)論是從處理效果還是其操作成本都有各自的缺陷?；瘜W(xué) 法無(wú)法一次性達(dá)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(yīng)，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(shí)，所采用的反沖洗既消耗大量 酸，又會(huì)產(chǎn)生的廢棄填料，這些失效填料中含有豐富的鐵和有機(jī)污染物，不能直接排放，需 要進(jìn)一步進(jìn)行處理，目前還沒有有效的解決辦法。高分子螯合沉淀法會(huì)產(chǎn)生大量的污泥，膜分離技術(shù)對(duì)進(jìn)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(gè)處理含鐐廢水經(jīng)濟(jì)、有效的方法。吸附法的優(yōu)點(diǎn)有以下幾點(diǎn):IHR（1）穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，可以有效緩解企業(yè)環(huán)保壓力。（2）對(duì)企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生的廢水采樣樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以科技為基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)為依據(jù)來(lái)設(shè)計(jì)吸 附工藝，廢水和工藝之間