電鍍含鎳廢水的處理技術(shù)分析(2)

1、電鍍含鎳廢水的處理技術(shù)分析(2)2.2.2離子交換技術(shù)隨著新型大孔型離子交換樹脂和離子交換連續(xù)化工藝的不斷發(fā)展，離子交換法作為鍍鎳漂洗水零排放;的手段一度引起學(xué)術(shù)界的興趣。侯新剛等16采用離子交換法對低濃度硫酸鎳溶液進行吸附實驗，結(jié)果表明：室溫下，001×8 型強酸性凝膠型陽離子交換樹脂 4.0 g, 鎳離子質(zhì)量濃度1.0 g/L,反應(yīng)時間 60 min,pH 56,鎳離子回收率能達到 95%以上。 動力學(xué)研究表明，吸附速率主要受液膜擴散控制。 宋吉明等17通過氨基磷酸螯合樹脂與其他螯合樹脂對弱酸性電鍍廢水中的鎳離子吸附性能比較試驗得出： 氨基磷酸螯合樹脂由 H+型轉(zhuǎn)Na+型后對

2、Ni2+的吸附量提高 29.5%. 處理后水中Ni2+質(zhì)量濃度小于 0.020 mg/L.T. H. Eom 等18采用離子交換技術(shù)進行電鍍廢水處理，Ni2+去除率可超過99%.將離子交換技術(shù)與膜技術(shù)相結(jié)合， 組成新型工藝用于處理含鎳電鍍廢水得到了很好的處理效果。吳洪鋒等19采用離子交換-超濾-反滲透組合工藝處理鍍鎳漂洗廢水， 該系統(tǒng)經(jīng)過連續(xù)四個多月的運行后，監(jiān)測結(jié)果顯示，鍍鎳漂洗廢水中 Ni2+質(zhì)量濃度由 424 mg/L 降至 1.0 mg/L 以下，Ni2 +回收率大于99%,廢水整體回用率大于 60%,系統(tǒng)出水可回用到鍍鎳漂洗槽中。 該方法具有出水水質(zhì)穩(wěn)定以及可回收鎳資源、水資源等優(yōu)點

3、。2.2.3膜分離技術(shù)鎳既是重金屬又是貴金屬， 利用膜分離技術(shù)既能去除廢水中的鎳離子又可以實現(xiàn)對鎳的回收利用，達到清潔生產(chǎn)的目的。周理君等20采用超濾-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。胡齊福等21采用兩級 RO 膜系統(tǒng)對含鎳 250350 mg/L 的漂洗廢水進行處理，對鎳的截留率達 99.9%以上。王昕彤等22利用新型納濾膜分離電鍍鎳漂洗水，對鎳離子的去除率達 99.5%,出水可直接排放或回用于車間。 李興云等23采用膜電解法對 Ni2+質(zhì)量濃度為 2 000 mg/L,pH=5.32 的含鎳模擬廢水進行了處理。并對單陽膜二極室、單陰膜二極室以及雙膜三極室三種不同膜電

4、解組合處理效果進行了比較，結(jié)果表明：單陰膜電解法在電解的過程中，陽極反應(yīng)產(chǎn)生的 H+被陽極液中的 OH-中和，同時陰膜也阻止 H+通過， 從而提高了鎳的回收率。 且電流效率可高達90%以上，與普通電解法相比提高 30%,電解率均高于單陽膜和雙膜三室電解。 采用電滲析法處理含鎳電鍍廢水要求清洗水中鎳離子質(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縮比高， 利用這一優(yōu)點可實現(xiàn)化學(xué)鍍鎳液再生。 國內(nèi)已有試驗證明， 采用電滲析法可回收90%的硫酸鎳，回收的硫酸鎳質(zhì)量濃度達到 80100g/L,能直接回鍍槽使用24。綜上可以得知， 膜分離技術(shù)應(yīng)用于含鎳電鍍廢水的

5、處理有獨特優(yōu)勢， 不僅可以有效去除廢水中的Ni2+,使其以低濃度達標排放或者廢水回用，而且濾膜所截留下來的含鎳沉渣可以回收利用， 既環(huán)保又經(jīng)濟。 與其他技術(shù)相比，膜技術(shù)設(shè)備簡單，使用范圍廣，處理率高，無需添加化學(xué)試劑，因此不會造成二次污染25。但膜組件昂貴，且在使用過程中會產(chǎn)生膜污染，這是限制膜技術(shù)廣泛應(yīng)用的問題所在。2.2.4離子浮選技術(shù)采用離子浮選法處理含鎳電鍍廢水， 對鎳離子有較高的去除率。 戴文燦等26通過離子浮選法處理電鍍廢水的研究發(fā)現(xiàn)，離子浮選對鎘、鋅、銅、鎳等金屬離子均有很高的去除率， 其中鎳的殘余質(zhì)量濃度最低可達 0.33 mg/L, 泡沫產(chǎn)品中鎳品位為 13.2%,具有極高的

6、資源回收價值。 董紅星等27采用浮選法對二元金屬離子銅和鎳進行處理，銅、鎳的去除率可分別達到 92.46%、93.14%. 陶有勝等28對鎳離子和銅離子采用浮選法進行單一處理和混合處理實驗，單一實驗中鎳離子的回收率可達 99.5%以上。 混合實驗中鎳離子、銅離子的回收率都有顯著提高，銅離子回收率達到 100%.離子浮選法具有萃取法和離子交換法的雙重優(yōu)點，在處理電鍍廢水中具有適應(yīng)范圍廣、去除率高，且能回收廢水中有價值金屬等特點。但是，目前離子浮選法對于重金屬廢水的處理應(yīng)用只局限于對單組分的分離，對二組分及多組分廢水處理的研究較少。2.3生物處理法目前， 生物吸附法處理含鎳廢水的關(guān)鍵問題在于可用于

7、吸附鎳離子的菌種吸附量普遍較低29。李蘭松等30利用射頻低溫等離子體對吸附鎳細菌 B8 進行誘變， 并測試突變體對鎳離子的吸附能力。 實驗結(jié)果表明，得到的突變體 Ni12（Pseudomonascedrina）對鎳離子的吸附量達到了 136.7 mg/g（干菌體），比原始菌株 B8 提高了 11.7%.以多孔陶瓷為載體，采用微生物曝氣掛膜法固定突變體 Ni12,對含鎳離子的溶液進行處理，其吸附率可達 86%. 突變體Ni12對鎳離子有較強的吸附性，可穩(wěn)定遺傳，對含鎳廢水的處理有良好的應(yīng)用前景。 趙玉清等31篩選了一種嗜鎳菌并研究了最優(yōu)條件下嗜鎳菌對鎳離子的特效吸附。通過吸附率隨時間的變化曲線可

8、知：鎳離子質(zhì)量濃度為 25 mg/L,吸附 2 h 吸附反應(yīng)即趨于平衡，吸附率最高可達 97.7%,對超標 50 倍的含鎳廢水，一次處理已接近鎳的排放標準；該菌對含鎳廢水中的 Ni2+有特效性吸附。李娟等32用稻殼作載體對硫酸鹽還原菌進行固定化， 能有效去除廢水中的鎳離子， 去除率高達99%. 有實驗研究表明，紅桿菌對 Ni2+的去除率可達90%. 白腐菌（P. chrysosporium）對 Ni2+的最大吸附量可達 56 mg/g33。 基因重組菌 E. coli JM10 對 Ni2+富集能力比原始菌株增加了 6 倍多。目前， 國內(nèi)外關(guān)于生物吸附的研究多處于實驗室階段， 實驗室已實現(xiàn)了固

9、定化細胞體系的連續(xù)操作?；蚬こ碳夹g(shù)在微生物吸附方面也有所應(yīng)用。然而， 當(dāng)前對生物吸附劑和重金屬之間的反應(yīng)動力學(xué)和熱力學(xué)以及生物吸附機理的認識還不充分， 更為廉價、吸附容量更大的生物吸附劑也有待于開發(fā)。因此，生物技術(shù)要在工業(yè)上被廣泛應(yīng)用還有一定距離。但相信隨著生物吸附技術(shù)的不斷發(fā)展完善， 生物吸附技術(shù)將在重金屬污染處理方面發(fā)揮其獨特的魅力34。3展望新的電鍍行業(yè)污染物 國 家 排 放 標 準 （GB21900-2008）的頒布 ,相比以前的 污水綜合排放標準（GB 8978-1996），提高了含鎳廢水的排放要求。為達到更高要求排放標準，常用的處理方法是在絮凝處理之后加離子交換、膜處理、電滲析等

10、工藝做進一步深度處理35，這樣就增加了處理單元數(shù)，大大提高了處理費用。因此，既能提高重金屬廢水處理的效率又能簡化處理流程， 降低電鍍企業(yè)廢水處理成本將是處理含鎳電鍍廢水研究的一個重要方向。 高效重金屬螯合劑具有處理成本低、效果穩(wěn)定，且一次性處理就能達到排放標準等優(yōu)點， 將傳統(tǒng)沉淀工藝與重金屬螯合劑聯(lián)用處理含鎳電鍍廢水， 能一次性完成廢水處理達標排放，大大降低了廢水處理成本，同時易于實現(xiàn)鎳資源化，具有相當(dāng)?shù)耐茝V應(yīng)用前景。參考文獻1 屠振密，黎德育，李寧，等。 化學(xué)鍍鎳廢水處理的現(xiàn)狀和進展 J.電鍍與環(huán)保，2003,23（2）：1-5.2 李姣。 化學(xué)沉淀法處理電鍍廢水的實驗研究 D. 長沙 :湖南大學(xué)，2011.3 林德賢 ,羅強 ,黎峰 ,等。 鍍鎳廢水處理的研究 J. 廣東化工 ,2013