污水处理技术工艺

含镍电镀废水中镍离子的去除工艺研究

发布日期:2019-09-15 / 发布者:鸿淳环保科技 / 点击:

使用含镍电镀废水作为测试材料,通过化学沉淀处理含镍电镀废水。通过调节溶液的pH值,反应温度和加入过氧化氢的量对处理效果的影响,化学沉淀法处理含镍废水的最佳条件为:溶液pH值为11,反应温度为60℃,过氧化氢添加量/镍废水量为3%。处理镍离子浓度为7840mg / L的含镍废水时,废水中镍离子去除率可达99.99%,处理后残余镍离子浓度小于1mg / L,达到国家一级标准。综合废水排放(GB8978-1996)。

在工业中,为了提高产品表面的耐蚀性和增强外观,电镀技术经常被采用,镍、铬、锌、铜等金属镀层是常用的。根据对处理效果的要求不同,对金属的选择也不同。

镍及其化合物广泛应用于电镀工业。众所周知,它们是重金属。然而,镍的毒性在很多人之前还不知道。最近的科学实验表明,虽然镍盐或镍金属具有较少的口服毒性,但一些镍化合物,如监狱镍和镍尘,被认为是致癌物。镍被列为世界卫生组织(who)下属的国际癌症研究机构(iarc)公布的39种人类致癌物质之一。因此,为了控制镍对人体的危害,国家制定了排放标准。

此外,由于镍离子属于贵重金属,具有很高的回收价值,大多数电镀厂都尽可能多地进行回收利用[1]。

目前,含镍废水的处理方法主要分为三类:(1)通过化学反应、化学沉淀、还原等化学反应方法去除重金属[2]。(2)通过吸附分离、离子交换和生物膜。(3)利用微生物絮凝富集[3]。其中,化学反应法也是目前最广泛、最方便的方法,具有良好的适应性。在废水中加入适量的沉淀物,废水中的镍离子可以以不同形式的化合物形式沉淀并从废水中除去。

在本文中,氢氧化钠用作沉淀剂,30%过氧化氢用作氧化剂,聚氯化铝用作凝结剂。处理后,废水达到国家排放标准(GB8978-1996)。

1 实验仪器和试剂

瓦里安AA 240火焰原子吸收分光光度计,PHS-25酸度计,氢氧化钠(分析纯),30%过氧化氢,聚合氯化铝,含镍废水(镍含量7840 mg/L)。

2 结果与讨论

pH值对Ni~(2+)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。

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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

取过滤后的含镍废水61l,用氢氧化钠调节ph值至8,调节20分钟,25℃时再加入氢氧化钠,调节废水ph值至11,反应时间为5分钟。然后加入4_高分子絮凝剂聚合氯化铝,用磁力搅拌器搅拌均匀,在沉降过程中缓慢加入30%过氧化氢10ml、20ml、30ml、40ml、50ml、60ml。反应30分钟后,沉淀后过滤上清液,测量镍含量。镍离子的去除率与过氧化氢水的用量有关。具体如下。

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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最大;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

取6个1L过滤的含镍废水,用氢氧化钠调节pH至8,反应20min,再在25℃,30℃,40℃,50℃,60℃,70℃下加入氢氧化钠C。将废液的pH调节至11并且反应进行5分钟。

然后加入4种高分子絮凝剂聚合氯化铝,在沉降过程中缓慢加入30%过氧化氢30ml。反应30分钟后,沉淀后过滤上清液,测量镍含量。得到了镍离子去除率与温度的关系。

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由图 3 可知,随着反应温度的升高,镍离子的去除效率提高,当温度升高到 60 °C时,镍离子的去除速度减慢.. 反应温度的升高有利于镍离子与氢氧化钠的反应和过氧化氢的断裂作用,在 60 °C下达到一定的饱和状态[ 6 ] ..

3 结语

综上所述,实验结果表明,最佳工艺方案为:pH值11,过氧化氢消耗量/含镍废水为3%,反应温度为60℃。在此条件下,镍离子的去除率达到99.99%。镍离子含量为0.978mg / L,符合国家排放标准(GB8978-1996)[7]。

含镍电镀废水中镍离子的去除工艺研究

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