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    含鎳電鍍廢水處理工藝流程

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    以某含鎳電鍍廢水為試驗原料,采用化學沉淀法處理含鎳電鍍廢水。試驗通過調節溶液pH值、反應溫度、雙氧水的加入量對處理效果的影響,確定化學沉淀法處理含鎳廢水的最佳條件為:溶液pH為11、反應溫度為60℃、雙氧水添加量/含鎳廢水量為3%。處理含鎳離子濃度為7840mg/L的含鎳廢水時,廢水中鎳離子去除率可達99.99%,處理后殘留鎳離子濃度小于1mg/L,達到國家污水綜合排放一級標準(GB8978-1996)。


    關鍵詞:含鎳電鍍廢水 化學沉淀法 雙氧水


    工業行業中,為了增強產品表面的耐腐蝕性以及加強外表美觀,常常會用到電鍍技術,鎳、鉻、鋅、銅等都是常用的鍍層金屬。根據要求達到的處理效果不同,選用的金屬也不同。


    一般的電鍍行業需要大量使用鎳及化合物,人們都知道它是重金屬,但鎳的毒性,以前卻未被很多人認識了解,最近科學實驗 證明,雖然鎳鹽或金屬鎳的經口毒性較小,但一些鎳的化合物,如獄基鎳和鎳塵都被認為是致癌物質。世界衛生組織(WHO)所屬的國際癌癥研究機構(IARC)公布的39類對人致癌物質中,鎳被列為其中之一。因此,為控制鎳對人的危害,國家已制定了排放標準。


    另外,由于鎳離子屬于有價金屬,有很高的回收價值,故大多數電鍍廠都盡可能的做回收處理[1]。


    目前,含鎳廢水的處置方式主要分為3類:(1)通過化學反應:化學沉淀法,還原法等化學反應方法達到去除重金屬[2]。(2)通過吸附分離、離子交換和生物膜等。(3)借助微生物的絮凝、富集等作用[3]。這些方法中,其中化學反應法也是目前最廣泛最簡便的方式,它具有較好的適應性。在廢水中加入適量的沉淀劑,使廢水中的鎳離子以不同形態的化合物形式沉淀,從廢水中去除。


    本文是以氫氧化鈉為沉淀劑,30%雙氧水為氧化劑,聚合氯化鋁為混凝劑。廢水經處理后可達到國家排放標準(GB8978-1996)。


    1 實驗儀器和試劑


    Varian AA 240火焰原子吸收分光光度計、pHS-25型pH計、氫氧化鈉(分析純)、30%雙氧水、聚合氯化鋁、某含鎳廢水(鎳含量7840mg/L)。


    2 結果與討論


    2.1 pH值對鎳離子去除率的影響


    量取6個1L的過濾后含鎳廢水,用氫氧化鈉調節 pH值至8,反應20min,在25℃下再依次調節pH為9、10、11、12、13,反應5min。然后分別加入4‰的高分子絮凝劑聚合氯化鋁,用磁力攪拌器攪拌均勻后,沉淀30min后,取上清液過濾后,測量其鎳離子含量,得到鎳離子的去除率與pH值的關系如下。


    1.jpg


    從圖1可以看出,鎳離子的去除隨著pH值的提高而增大,當pH值在11時,廢液中鎳離子去除率隨之平緩。在pH值9~10的時候,加入的氫氧化鈉主要于廢液中的其他離子反應,氫氧化鈉對鎳離子的去除不起作用[4];pH值調節至11時,鎳離子的去除率達到了一個高峰。此時廢液中加入的氫氧化鈉主要與廢水中的鎳離子反應。pH值再提高,鎳離子的去除率變平緩[5],證明此時氫氧化鈉與鎳離子反應已經接近飽和。


    2.2 雙氧水對鎳離子去除率的影響


    量取6個1L的過濾后含鎳廢水,用氫氧化鈉調節pH值至8,反應20min,在25℃下再次加入氫氧化鈉調節廢液的pH為11,反應5min。然后加入4‰的高分子絮凝劑聚合氯化鋁,用磁力攪拌器攪拌均勻,在沉降過程中分別緩慢加入30%雙氧水10mL、20mL、30mL、40mL、50mL、60mL,反應30min后,沉淀后取上清液過濾,測量其鎳含量,得到鎳離子的去除率與雙氧水的用量關系如下。


    2.jpg


    從圖2中可以看出,隨著雙氧水的加入量的提高,鎳離子的去除效率隨之增大,當雙氧水的量/含鎳廢水量達到3%時,鎳離子的去除率達到最大;隨著雙氧水的持續滴加,鎳離子的去除率變化不大。


    2.3 反應溫度對鎳離子去除率的影響


    量取6個1L的過濾后含鎳廢水,用氫氧化鈉調節 pH值至8,反應20min,分別在25℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃下再次加入氫氧化鈉調節廢液的pH為11,反應5min。


    然后加入4‰的高分子絮凝劑聚合氯化鋁,在沉降過程中緩慢加入30mL的30%雙氧水,反應30min后,沉淀后取上清液過濾,測量其鎳含量,得到鎳離子的去除率與溫度的關系如下。


    3.jpg


    由圖3我們可以看出,隨著反應溫度的提高,鎳離子的去除效率隨之提高,當溫度提高至60℃時,鎳離子的去除率隨之平緩。反應溫度的提高有利于鎳離子和氫氧化鈉的反應及雙氧水的破絡作用,在60℃時達到一定的飽和狀態[6]。


    3 結語


    綜上所述,通過實驗研究可以得出最佳工藝方案為:pH值為11,雙氧水用量/含鎳廢水量為3%,反應溫度60℃。在此條件下鎳離子的去除率達到99.99%。鎳離子含量為0.978mg/L,達到國家排放標準(GB8978-1996)[7]。


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