镀镍废水处理与回收：保护环境与资源的重要举措

镀镍废水处理与回收：保护环境与资源的重要举措

镍是一种银白色、坚硬的金属，具有高度的抛光性和耐腐蚀性。由于其金属性能相对较弱，不易发生化学反应，在常温下防水、耐大气和酸碱腐蚀，具有很强的钝化能力。因此，镀镍已成为金属表面改性的主要方法之一。

镀镍分为化学镀镍和电镀镍，在此过程中会产生大量的含镍废水。镍是最常见的致敏金属，同时也是致癌物。排入水体的镍离子不能被生物降解转化成无毒物质，通过食物链不断积累，最终对人类和其他生物造成严重危害。另外，镍是一种价格昂贵的重金属，具有重要的回收价值，因此对含镍废水进行处理回收后再排放十分必要。

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废水成分及水质

各企业产生的废水统一排放收集至废水处理厂，并根据不同的处理方式进行分类，含镍废水水质及出水标准见表1。

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过程

1. 工艺选择与设计

目前国内外对含镍电镀废水的处理方法主要有化学沉淀法、吸附法、生物法和离子交换法等，其中化学法产生的废弃物会造成二次污染，重金属资源无法回收；吸附法存在吸附载体能否再生的问题；主法处理后废水中含有大量的微生物，限制了回用范围。

离子交换法利用离子交换树脂吸收Ni2+，废水可回用为清洗水，具有提高废水回用率、减少环境污染、回收金属镍等优点，因此得到广泛应用。龙溪电镀基地综合考虑各企业排放含镍废水的水质，采用离子交换法进行预处理，工艺设计流程图1所示。

2. 流程描述

电镀基地内各企业对生产废水进行分类收集，各类废水通过专用管道排入基地配套的废水处理设施进行分质处理。含镍废水缓存于集水井后，通过污水泵引入含镍废水调节池，调节水质水量。出水经砂滤池过滤去除原水中较大颗粒悬浮物、泥沙、杂质及部分有机物后，进入镍离子交换回收装置回收镍金属离子。吸附设备出口设有检测装置，当产水Ni浓度超过设定值时，表明树脂吸附能力已达到饱和，此时吸附装置停止运行，立即进入再生程序，用强酸（硫酸）洗脱再生后的吸附树脂，回收硫酸镍，得到的硫酸镍精矿流入镍精矿储罐，循环使用或外处理。

镍抛光工艺原理与离子交换装置相同，浓缩液流入储罐，出水流入缓冲罐并与其它预处理后的废水一起进入废水回用系统。

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主要结构及参数

1、含镍废水调节池

含镍废水调节池主要作用是缓冲含镍废水的水量和水质，保证进入后续系统的水量和水质的稳定性。调节池设计为半地下式钢混结构，调节池设1个，尺寸为3.0mx18.5mx5.6m，有效容积为，停留时间为5h。

2.袋式过滤器

袋式过滤器为钢衬橡胶材质的立式圆筒体，用于去除含镍废水中的较大悬浮颗粒，保证后续设备的运行。系统采用两级串联过滤，每级两个过滤器，单台过滤器最大处理流量为55m3/h，第一级过滤精度为200μm，第二级过滤精度为200μm。

3.镍吸附装置

本套吸附成套装置（DOW.-Ni-1500）包括吸附罐、分析装置、配套仪表、阀门及管道等，用于降低出水镍离子浓度、废水铜离子浓度，满足后续膜工艺对进水中铜、镍的要求。本装置采用钢衬橡胶结构，单套处理能力满足电镀基地日产生含镍废水总量（/d），设计进水P(Ni2+1≤150mg/L，产水水质P(Nn≤0.1mg/L，工作压力

4.镍精矿储罐

储罐用于储存镍精矿，采用地下钢混结构，有效容积100m3，尺寸为6.0mx4.0mx5.6m，停留时间为7～10天。

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优化及运行效果

含镍废水预处理系统经过优化调试后运行良好，树脂吸附后得到的镍精矿浓度为10-15g/L。现阶段废水处理厂选择将镍精矿外运处理，远期将建设电化学镍金属回收装置。

原工艺经过长时间的调试、取样检测，出水镍离子质量浓度约为0.140-3mg/L，超过了《电镀污染物排放标准》（-2008）表3中“车间或生产设施废水排放口”限值，因此需要对原工艺进行优化设计，降低出水浓度。

含镍废水预处理工艺优化后，在镍离子交换装置与缓冲罐之间增加二次离子吸附即镍抛光装置，抛光废水流入浓缩罐。

经检测，含镍废水预处理设施未检出六价铬、总镉、总银、总铅、总汞、总砷，镍离子最大日均浓度为0.046mg/L（见图2），满足《电镀污染物排放标准（-2008）》表3“车间或生产设施废水排放口”的排放限值要求和《广东省水污染物排放限值》（DB44/26-2001）中第一类污染物最高允许排放浓度限值要求，预处理设施对总镍的去除率达到99%。

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经济效益分析

含镍电镀废水预处理工艺总投资费用由土建费、设备费、调试安装费、日常运行费组成。其中土建费218.37万元，设备费324.8万元，调试安装费13.65万元。日常运行费用包括人工费、电费、药剂费，其中人工费0.12元/m3，电费0.81元/m3，药剂费4.85元/m。

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综上所述

本项目运行结果表明离子交换树脂对含镍废水预处理是有效的。

优化原有含镍废水预处理工艺后，出水中镍离子浓度低于国家及省有关电镀污染物排放标准的严格限值，预处理后的出水经后续超滤、反渗透处理后可直接回用，不仅提高了经济效益，还大大减少了环境污染，同时操作简单，运行效果稳定，值得在电镀行业广泛推广。

暗示：