化學(xué)鍍鎳廢水的處理及其利用一、前言近幾年來，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，化學(xué)鍍鎳應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。由于化學(xué)鍍鎳工藝簡單，實(shí)用性較強(qiáng)，具有許多優(yōu)越特性，化學(xué)鍍鎳技術(shù)發(fā)展較快。但化學(xué)鍍鎳廢水中的重金屬離子對(duì)環(huán)境的污染嚴(yán)重，已引起人們的廣泛關(guān)注，特別是為提高化學(xué)鍍層質(zhì)量和鍍液的穩(wěn)定性，化學(xué)鍍液中添加的各種絡(luò)合劑、穩(wěn)定劑和光亮劑等有機(jī)物對(duì)環(huán)境危害較大，而且這些有機(jī)物的存在給廢液中的鎳、磷等離子的除去帶來了困難。因此，研究適合于化學(xué)鍍鎳廢水的處理技術(shù)和措施，具有一定的社會(huì)效益和應(yīng)用價(jià)值。二、化學(xué)鍍鎳廢液的特點(diǎn)目前，工業(yè)化學(xué)鍍鎳是在次磷酸鈉為還原劑的酸性體系中進(jìn)行的，為了保證鍍液的穩(wěn)定性、使用壽命和鍍層質(zhì)量，鍍液中需要加入絡(luò)合劑、穩(wěn)定劑、加速劑、pH值緩沖劑和鍍鎳光亮劑。這些物質(zhì)均為有機(jī)物，如：檸檬酸、酒石酸、蘋果酸、羥基乙酸、丁二酸、琥珀酸、醋酸等等，絡(luò)合劑在化學(xué)鍍液中加入的量較多，這些物質(zhì)的存在與鎳有較強(qiáng)的絡(luò)合性，容易與鎳形成穩(wěn)定絡(luò)合物，給鍍液的處理帶來困難?；瘜W(xué)鍍液中添加的其他助劑，如pH值緩沖劑(NaAc)對(duì)廢液處理影響較小，光亮劑和穩(wěn)定劑添加的量較少，不會(huì)對(duì)廢液和廢水的處理帶來困難。由于鍍液中存在著大量的具有還原性的次磷酸鹽和亞磷酸鹽及絡(luò)合劑和還原劑，會(huì)引起鍍液COD急劇升高，同時(shí)在鍍液中，由于反應(yīng)生成的硫酸鹽和亞磷酸鹽的積累，容易使鍍液老化，可能導(dǎo)致化學(xué)鍍鎳液部分或全部報(bào)廢，應(yīng)特別注意鍍液的維護(hù)與處理。因此，報(bào)廢的鍍液和鍍件漂洗水中污染物質(zhì)較多，必須進(jìn)行處理。由于化學(xué)鍍液及廢水的組成較為復(fù)雜，包括了無機(jī)鹽、絡(luò)合物、有機(jī)物等等，因此化學(xué)鍍鎳廢水的處理比較困難，任何單一的方法都不能達(dá)到很好的處理效果。目前廢液及廢水的處理主要采用化學(xué)沉淀法、電解法、離子交換法、催化還原法、電滲析法、膜滲透法、生物法等等，有的是兩種或幾種方法綜合使用，有些處理方法雖然效果較好，但處理廢液的成本較高，很難在小型化學(xué)鍍鎳企業(yè)進(jìn)行推廣使用。經(jīng)過多次的試驗(yàn)，我們認(rèn)為處理化學(xué)鍍鎳廢液采用兩步化學(xué)沉淀、氧化法(首先分解和除去絡(luò)合劑，再將次磷酸鹽和亞磷酸鹽氧化為磷酸鹽，然后利用CaO除去鎳、磷酸鹽)及添加DTC(二烷基二硫代氨基甲酸鹽)類重金屬離子捕集劑法聯(lián)合處理，對(duì)于小型化學(xué)鍍鎳企業(yè)廢水的Ni2+離子及重金屬離子的處理比較適合，且操作容易簡便，處理成本較低，鎳除去率高。三、化學(xué)鍍鎳廢液的處理1、鎳離子的除去(1)無絡(luò)合劑廢液的除鎳化學(xué)鍍鎳廢液中，若不存在絡(luò)合劑或絡(luò)合劑的量較少時(shí)，可直接采用氫氧化鈉(濃度為6mol/L)調(diào)節(jié)pH值，根據(jù)廢液中Ni2+離子的濃度，加入適量的NaOH，使Ni離子沉淀為Ni(OH)除去，pH值高于9．2時(shí)，可使Ni離子的濃度降低到1.2 mg/L，將pH值調(diào)至10-12Ni2+離子除去的更。若鍍液中存在蘋果酸，即使在pH值為12的情況下，用較強(qiáng)的絡(luò)合劑也不能達(dá)到理想的處理效果；鍍液中存在檸檬酸絡(luò)合劑時(shí)，由于Ni-檸檬酸絡(luò)合物的穩(wěn)定常數(shù)較大(logK1=14.3)，鎳與檸檬酸易形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在Ni一檸檬酸銨溶液中加入NaOH溶液不會(huì)產(chǎn)生Ni(OH)沉淀，羥基乙酸的存在也會(huì)影響鎳的除去?？傊袡C(jī)酸絡(luò)合劑存在時(shí)，廢液處理的難度增加，好預(yù)先進(jìn)行分離或氧化分解，再進(jìn)行化學(xué)沉淀，這樣效果較好。(2)有絡(luò)和劑廢液的除鎳首先利用CaO調(diào)節(jié)廢液的pH值在8左右，除去大部分的有機(jī)酸絡(luò)合劑，然后在廢液中加入CaO或NaOH，調(diào)至廢液的pH值為11～12，使廢液中的大部分Ni離子和其他重金屬離子發(fā)生沉淀反應(yīng)，再加入適量的高分子絮凝劑，加速不溶物的沉降，在沉降過程中，加入適宜和適量的氧化劑(高錳酸鉀、雙氧水或氯氣等)，以除去廢液中的次、亞磷酸鹽，有利于Ni離子的沉淀，并降低廢水的化學(xué)耗氧量(COD)。(3)DTC處理Ni2+離子含量較低的廢水對(duì)于化學(xué)沉淀除去廢液中的M“離子及其他重金屬離子不能達(dá)到排放要求時(shí)，可采用添加二烷基二硫代氨基甲酸鹽(DTC)的方法，除去i2+及其他重金屬離子，DTC可在較寬的pH值(3—10)范圍內(nèi)，與N及其他重金屬離子形成螯合沉淀物，DTC及其衍生物螯合劑(但螯合樹脂類DTC為立體架橋結(jié)構(gòu)，為不溶性的)易溶于水，且為長鏈線形高分子結(jié)構(gòu)，含有大量的極性基(極性基中的硫原子半徑較大，帶負(fù)電，容易極化變形而產(chǎn)生負(fù)電場(chǎng))，它能捕捉陽離子并趨向成鍵而生成難溶的氨基二硫代甲酸鹽(TDC)，生成的TDC鹽中部分是離子鍵或強(qiáng)極性鍵，大多數(shù)是配位鍵，同一金屬離子螯合的配價(jià)基極可能來自不同的DTC分子，這樣重金屬離子與DTC螯合捕集劑生成的TDC鹽的分子是高交聯(lián)、立體結(jié)構(gòu)的，生成的難溶螯合鹽的相對(duì)分子質(zhì)量很大(達(dá)到百萬或上干萬)，所以此種金屬鹽一旦在廢水中形成，其溶解度很小，且具有很好的絮凝沉析效果。利用DTC在常溫下能與廢水中的Ni2+、Hg2+、Cd2+、Cu2+、Pb2+、Mn2+、Zn2+、Cr3+等多種重金屬離子迅速反應(yīng)生成不溶于水螫合鹽的特性，若再加入少量的有機(jī)或無機(jī)絮凝劑町形成絮狀沉淀，從而達(dá)到捕集吸附除去Ni離子及重金屬離子的目的。利用DTC能有效地沉淀M離子，使廢液中的“離子降低至1×10以下。單純使用DTC處理電鍍廢水，雖然處理效果好，但用量多處理成本較高，利用DTC處理重金屬離子含量較低的廢水非常有效?；瘜W(xué)沉淀法結(jié)合重金屬離子捕集劑螯合沉淀法，對(duì)于化學(xué)鍍鎳企業(yè)廢水處理比較適合，且操作容易簡便，處理成本較低，Ni離子及重金屬離子除去率高?；瘜W(xué)沉淀法處理化學(xué)鍍鎳廢液的優(yōu)點(diǎn)是操作工藝簡單，處理費(fèi)用較低，但在處理過程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢渣，必須妥善處理，注意廢渣的回收及綜合利用，防止造成二次污染。(4)微電解法處理含鎳廢水在分解了有機(jī)酸絡(luò)合劑的化學(xué)鍍鎳廢水中，Ni及其他重金屬離子也可采用微電解法進(jìn)行處理，微電解法主要是以工業(yè)廢鐵屑經(jīng)過活化處理惰性材料混合作為原料，放入反應(yīng)器中，利用微電解原理所引起的電化學(xué)和化學(xué)反應(yīng)及物理作用，包括催化、氧化、還原、置換、絮凝、吸附、共沉淀等聯(lián)合作用，將廢水中的Ni“離子及重金屬離子除去的方法，達(dá)到凈化廢水的目的。一般控制進(jìn)入微電解反應(yīng)器廢水的pH值為3左右，pH值過高，反應(yīng)不完全；pH值過低，反應(yīng)器中填料的消耗量及后續(xù)堿中和處理投入的堿量加大，增加處理成本。若廢水的pH值為4～6時(shí)，可補(bǔ)充少量的酸洗廢液以調(diào)節(jié)pH值至合適的范圍。廢水處理過程中，為防止填料的板結(jié)，可采用合適的氣、水聯(lián)合反沖洗的方法，并進(jìn)行填料的定期清洗，除去其表面的鈍化膜，保證其具有較高的活性，以達(dá)到凈化廢水除去重金屬離子的目的。該方法利用工業(yè)鐵屑，達(dá)到以廢治廢的目的，對(duì)于小型化學(xué)鍍鎳企業(yè)具有較好的應(yīng)用前景?；瘜W(xué)鍍鎳廢水的處理設(shè)備工藝簡介根絕不同的客戶不同的化學(xué)鎳廢水的特點(diǎn),上海沁淮環(huán)?？萍加邢薰驹陂L期的廢水處理工程經(jīng)驗(yàn)中摸索研制出高效處理化學(xué)鎳廢水的處理工藝,采用氧化破絡(luò)+微電解+絮凝沉淀+重金屬捕集+DF膜分離的綜合工藝，大幅降低化學(xué)鎳廢水的COD,高效除磷，針對(duì)性消除鎳等重金屬離子，可確保廢水排放達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)！

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