含镍电镀废水中镍离子的去除工艺

    目前，含镍废水的处置方式主要分为3类：(1)通过化学反应：化学沉淀法，还原法等化学反应方法达到去除重金属[2]。(2)通过吸附分离、离子交换和生物膜等。(3)借助微生物的絮凝、富集等作用[3]。这些方法中，其中化学反应法也是目前最广泛最简便的方式，它具有较好的适应性。在废水中加入适量的沉淀剂，使废水中的镍离子以不同形态的化合物形式沉淀，从废水中去除。

   本文是以氢氧化钠为沉淀剂，30%双氧水为氧化剂，聚合氯化铝为混凝剂。废水经处理后可达到国家排放标准（GB8978-1996）。 

1 实验仪器和试剂

Varian AA 240火焰原子吸收分光光度计、pHS-25型pH计、氢氧化钠（分析纯）、30%双氧水、聚合氯化铝、某含镍废水（镍含量7840mg/L）。

2 结果与讨论

2.1 pH值对镍离子去除率的影响

量取6个1L的过滤后含镍废水，用氢氧化钠调节 pH值至8，反应20min，在25℃下再依次调节pH为9、10、11、12、13，反应5min。然后分别加入4‰的高分子絮凝剂聚合氯化铝，用磁力搅拌器搅拌均匀后，沉淀30min后，取上清液过滤后，测量其镍离子含量，得到镍离子的去除率与pH值的关系如下。

从图1可以看出，镍离子的去除随着pH值的提高而增大，当pH值在11时，废液中镍离子去除率随之平缓。在pH值9~10的时候，加入的氢氧化钠主要于废液中的其他离子反应，氢氧化钠对镍离子的去除不起作用[4]；pH值调节至11时，镍离子的去除率达到了一个高峰。此时废液中加入的氢氧化钠主要与废水中的镍离子反应。pH值再提高，镍离子的去除率变平缓[5]，证明此时氢氧化钠与镍离子反应已经接近饱和。

2.2 双氧水对镍离子去除率的影响

量取6个1L的过滤后含镍废水，用氢氧化钠调节pH值至8，反应20min，在25℃下再次加入氢氧化钠调节废液的pH为11，反应5min。然后加入4‰的高分子絮凝剂聚合氯化铝，用磁力搅拌器搅拌均匀，在沉降过程中分别缓慢加入30%双氧水10mL、20mL、30mL、40mL、50mL、60mL，反应30min后，沉淀后取上清液过滤，测量其镍含量，得到镍离子的去除率与双氧水的用量关系如下。

从图2中可以看出，随着双氧水的加入量的提高，镍离子的去除效率随之增大，当双氧水的量/含镍废水量达到3%时，镍离子的去除率达到**；随着双氧水的持续滴加，镍离子的去除率变化不大。

2.3 反应温度对镍离子去除率的影响

量取6个1L的过滤后含镍废水，用氢氧化钠调节 pH值至8，反应20min，分别在25℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃下再次加入氢氧化钠调节废液的pH为11，反应5min。

然后加入4‰的高分子絮凝剂聚合氯化铝，在沉降过程中缓慢加入30mL的30%双氧水，反应30min后，沉淀后取上清液过滤，测量其镍含量，得到镍离子的去除率与温度的关系如下。

 由图3我们可以看出，随着反应温度的提高，镍离子的去除效率随之提高，当温度提高至60℃时，镍离子的去除率随之平缓。反应温度的提高有利于镍离子和氢氧化钠的反应及双氧水的破络作用，在60℃时达到一定的饱和状态[6]。

   Tulsion®  CH-90 Na 

    是一种螯合有二亚胺基的弱酸型大孔阳离子交换树脂，用于选择性去除碱土金属和重金属阳离子。它的标准颗粒尺寸分布和突出的机械稳定性以及化学稳定性，使得它可以应用在氯碱行业中盐水进料的终净化，PTA行业中回收钴镁，电镀，化学镀废液以及漂洗水中去除或者回收重金属，工艺溶液净化，含重金属废水处理，甚至从EDTA螯合剂中去除镍等重金属。

基本性质/ TYPICAL CHARACTERISTICS                                                      

型式/Type  :                              弱酸型阳离子交换树脂

结构/Matrix structure  :            大孔型交叉键结聚苯乙烯/Macroporous crosslinked polystyrene

官能基/ Functional group :      亚氨基二/Iminodiacetic

物理型式/ Physical form :         含水球状/ Moist spherical beads

离子型式/ Ionic as shipped  :     钠/ Sodium

总交换容量/Total Exc. Capacity :       2.1 meq/ml (H+)

膨胀系数/ Swelling (approx.) :          H+ → Na+ 20%

含水份/ Moisture

pH 作范围/ Suitable pH range :            0 to 14

溶解率/Solubility :                              不溶解于任何溶剂/

逆洗沉降密度 :                                   0.72 to 0.79 g/ml

建议操作条件 /                                                  

操作温度 :                                                   80℃

流速/ Service flow : 

10 – 30 BV/hr

逆洗膨胀空间 :                                    50 to 70%

逆洗流速 :                                          8-10 BV/hr

再生 / Regeneration

酸浓度 ：                                          4-5%（HCl）或者2-3%（H2SO4）

流速/ Flow rate :                            3 – 4 BV/hr

再生酸药剂量 g/L（HCl）或者g/L(H2SO4)

慢洗流速/ Rinse flow rate :                3 – 4 BV/hr

若需要转成Na离子 / 

浓度/ Concentration :                        2-4%

流速/ Flow :                                        4 BV/hr 

碱药量/ NaOH quantity g/L（NaOH）

慢洗流速/ Rinse flow rate :                3 – 4 BV/hr

      PH范围对不同金属选择性能的影响参考：有效的除铜pH有效的除镍pH有效的除铁pH有效的除铅pH : 2 以上有效的除锰pH : 4 以上对于相同条件下的选择性的顺序如下：Cu > Pb > Ni > Zn > Co > Cd > Fe+3 > Mn > Mg > Ca > Na树脂对于不同金属，不同的pH以及不同的浓度，均有不同性能，建议咨询技术人员后，再进行操作！