镀镍废水中低浓度镍去除方法的研究进展及应用

镀镍废水中低浓度镍去除方法的研究进展及应用

2022年3月第50卷第5期广州化工.50第5期2022年3月镀镍废水中低浓度镍去除研究进展李永红（中信环保科技（广州）有限公司，广东广州）摘要：电镀是世界三大污染行业之一，电镀过程中应用最为广泛的是镀镍，产生的含镍废水是一种危害较大的重金属废水。目前，针对含高浓度金属离子的电镀废水有比较成熟的处理方法。但对于含低浓度金属离子的电镀废水，由于金属离子与络合能力强的络合剂形成低浓度金属络合物，一般的处理方法难以满足《电镀污染物排放标准》（GB 21900-2008）表3的排放要求。 本文主要介绍镀镍废水中低浓度镍的去除方法及进展。关键词：含镍废水；膜分离法；电容去离子（CDI）文献编号：X703.1文献编号：A文章号：1001-9677(2022)05-0027-03作者简介：李永红(1990-)，男，硕士生，主要研究方向为工业废水处理。随着电镀工业的发展和电镀技术的不断提高，电镀废水的成分越来越复杂，除了重金属离子外，还有种类繁多的光亮剂、软化剂，其中大部分是螯合剂、表面活性剂等有机物质[1]。因此，传统的方法可以去除电镀废水中的大部分金属离子，但对于低浓度含镍废水还需要进一步处理。根据不同的原理，可分为化学法、物理法、生物法和电化学法。

1化学法主要有沉淀法、高级氧化法和重金属捕获法。沉淀法是通过加入、氢氧化物、硫酸亚铁等生成沉淀，达到固液分离的目的[2]。李等[3]用氢氧化钠调节含镍废水经氰化物分解后的pH为12，镍离子浓度由40mg/L降至15mg/L。然后加入硫化钠进行二次沉淀，去除镍离子，最终镍浓度为5mg/L。沉淀法设备简单，操作方便，可处理高浓度金属离子，处理量大，但也产生大量污泥，易造成二次污染，处理后的水质要想达到排放标准，仍需进一步进行技术处理。 高级氧化法是利用、臭氧、光催化等产生的自由基与有机污染物发生加成、断键和电子转移等反应，释放出金属离子，具有反应速度快、处理效果好、无二次污染等优点，但其缺点也比较突出，处理成本较高[4]；重金属捕获法是利用O、N、S等配位原子与废水中的金属离子结合，生成不溶于水的沉淀，补充了传统的碱沉淀法，实现了低浓度含镍废水的深度净化[5]。王成刚等[6]采用氧化工艺处理化学镀镍废水进行氧化、断络反应，然后加入石灰，控制pH值至10～11进行絮凝沉淀，取上清液加入重金属捕获法进行二级处理。 结果表明:一级处理可将总镍浓度降低至0.5mg/L,经过二级处理后总镍可降至0.1mg/L以下。

化学处理废水中的镍离子通常需要加入大量的碱来调节pH值，由于化学试剂成本较高，处理效果不理想等原因。 [7] 研究了在中性条件下向含镍废水中添加铝离子，并进行共沉淀实验，合成了层状双氢氧化物（LDH，其化学组成式为[M2+1-xM3+x（OH）2（An-）x/n·mH2O]（0.20<x<0.33）。在LDH中，二价阳离子（M2+）被三价阳离子（M3+）取代，会在氢氧化物层上产生正电荷，氢氧化物层上的正电荷需要氢氧化物层间有阴离子的存在才能保持电荷平衡。镍可以掺入到LDH的八面体片层中，由于LDH的氢氧化物层基本由配位数为6的金属离子组成，因此镍被选择性地结合到LDH结构上。研究发现，即使初始镍浓度为200~/L，在pH=7和pH=8条件下，镍的去除率接近100%。