：化学沉淀法处理化学镀镍废水的数学模型及应用

：化学沉淀法处理化学镀镍废水的数学模型及应用

第三卷 5 第 6 期 2 0 0 2020 年 1 月 2 日 哈尔滨建筑大学学报 模型与应用 秀娟、李淑琴、润雷、周丁 (1 哈尔滨工业大学市政环境工程学院，黑龙江 哈尔滨 1 5 0 0 0 1; 2 东北农业大学资源与环境学院, 黑龙江 哈尔滨 1 5 0 0 3 0) 摘要：采用二次回归正交旋转组合设计方法研究化学沉淀法对低浓度化学镀镍的处理效果镀镍废水。 得出反应温度、石灰乳用量和反应时间与废水中镍残留量的关系。 实验结果和数学模型关系模型分析表明，适当提高反应温度、石灰乳用量和反应时间有利于降低废水中镍的浓度，且三者之间存在交互作用。 模型预测结果表明，当石灰乳添加量达到7 mL、废水50 mL时，在反应温度高于75℃和反应条件下联合测试条件下，废水中镍浓度降至10 m CL以下。时间大于90分钟。 模型预测结果和实验结果均表明该方法能够实现废水中镍的达标排放。 关键词：化学镀镍废水； 化学沉淀； 实验设计。 类别编号：X 7 0 3 1 文件识别代码：A 商品编号：1 0 0 6 - 6 7 8 0 ( 2 0 0 2 ) 0 6 - 0 0 3 3 - 0 5 ,YA NL ei 2 , Z HOU Di ng (1 哈尔滨工业大学市政与环境工程学院，哈尔滨 1 5 0 0 0 1 ，中国； 2 诺亚文化大学资源与环境学院, 哈尔滨 1 5 0 0 3 0 , 中国 ) 摘要: 二次旋转组合信号的实验设计用于研究无电镍电镀中镍狮子的浓度和钙沉淀作用建立的数学模型我们列出了镍的残留浓度和实验参数，其中包括温度、沉淀剂用量（1我牛奶）和反应时间，实验结果和分析均以该模式进行，表明我们的温度较高，较大。添加沉淀剂和较长的反应时间可以降低废水中镍离子的浓度，并且这三个参数对镍离子的有效作用有影响：当反应温度（7 5 C）时，镍离子浓度可能低于 1 0 mg/L ）和反应时间( 9 0 分钟 ) 我们用 7 mL 石灰奶 5 0 mL 废水进行适当搭配 我们通过实验结果重新证明了这个预测值 Ke y 字：化学镀镍 wa ste 水； 车米钙沉淀； 实验金属设计化学镀镍是近年来发展迅速的一种表面处理技术。 随着化学镀镍技术的应用范围和生产规模不断扩大，由此带来的环境问题也越来越严重。 化学镀镍液使用一段时间后，由于亚磷酸盐等副产物的积累，导致镀层性能下降、溶液老化。 化学镀镍废液中仍含有 2 - 7 接收日期 基金项目：作者简介 2 o 0 2 - O2 2 4 航天工业集团公司（9 8 2 8 0 0 1 7）和黑龙江省博士后科研基金项目（GFDQ 4） 5 0 0 0 0 1 4)于秀娟(1 9 6 5 a)，女，博士，哈尔滨工业大学 g·L 镍，8 0 - 2 0 0 g，l 磷及大量有机镍镍是一种比较昂贵的重金属资源，而且镍也是一种致癌物质。 我国工业废水镍排放标准为10毫克。 因此，化学镀镍废液的处理非常重要。 如果处理不当，既是资源又是废物，并可能导致重金属污染。 为了降低化学镀镍成本，减少化学镀镍废液排放对环境的影响，周丁等人采用电渗析和离子交换的方法对其进行净化和再生。 两种技术分别使化学镀镍液的使用寿命延长了1、2和6个使用周期。 然而，镀液的最终报废是不可避免的，仍然涉及废液的处理。 处理从目前化学镀镍行业的发展来看，产生的废液量并不是很大。 但由于镍、磷等含量较高，其老化液的处理越来越受到人们的重视。 电解可用于回收化学镀镍。 废液中的镍得到利用，但电解过程中镍浓度降低到一定程度时，电流效率会降低，能耗增加。 因此，不宜采用电解法将镍含量降低至排放标准。 电解后的废水需要进一步处理。 化学沉淀是处理重金属废水的常用方法。 具有处理效率高、操作方便等优点。 本文研究了化学镀镍废水经电解处理后的净化。 镍含量是在电解过程中测定的。 降至5 0 mg·L。采用二次回归旋转组合实验设计方法设计实验方案，建立除镍效果与反应控制参数之间的数学模型，研究各参数对除镍效果的影响。 基于模型分析利用该数学模型预测降低废水中镍浓度达到排放标准所需的实验条件，并通过验证实验研究该方法处理低浓度含镍化学镀镍废水的可行性。 通过预测数学模型的结果来优化实验条件，有助于更好地分析各种影响因素之间的相互作用，突出主要因素，减少试验工作量。 1 实验部分实验方法化学镀镍老化液电解处理后，废水中镍浓度为50 mg·L，p H=7，取电解废水50 mL，加入一定体积的石灰乳（13） ，搅拌反应一段时间，过滤，分析滤液中镍含量。 镍分析方法使用二乙酰。 肟分光光度法主要仪器有D 2 5-2 F型电动搅拌器（杭州仪表电机厂）； 电恒温水浴锅（上海医疗器械五厂）； 7·5·2分光光度计（上海分析仪器三厂）； p HS-3C精密酸度计（上海雷磁仪器厂）2实验设计和建立数学模型采用二次回归旋转结合实验设计方法，以石灰乳为沉淀剂，研究镍中镍（残留）的去除效果含废水镍浓度]、)与反应温度)、石灰乳用量2)、反应时间3)三个因素之间的关系。 实验的因素水平表如表1所示，实验方案如表2所示。根据实验结果，1、、、z、、、之间关系的数学模型用于研究影响因素镍的去除效果，预测将研究废水中镍浓度降低至排放标准所需的实验条件，并进行化学沉淀测定的实验验证。 净化低镍化学镀镍废水的可行性 表1 实验因素水平编码表 表1 实验因素水平编码表 表2 实验方案设计及实验结果 表2 实验设计2一 1 6 8 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 8 9 3 9 6 2 l 0 8 7 4 9 7 2 6 7 7 l 7 如乃空 5 3 4 4 4 7 8 6 7 3 33 2 9 0 4 7 0 5 0 7 0 0 6 0 9