化学镀镍废水处理技术研究：以焙烧水滑石为吸附剂的应用

化学镀镍废水处理技术研究：以焙烧水滑石为吸附剂的应用

【摘要】：化学镀工艺因具有镀层表面硬度高、耐腐蚀、均匀、光洁度好等优点而被广泛应用于工业生产，从而产生了大量的污染废水。化学镀镍废水中含有大量的阴离子和阳离子污染物（Ni2+和H2PO3-/H2PO2-），以及少量的有机污染物，废水若超标排放，易造成水体和土壤污染，危害动植物和人类的健康。因此，必须采取高效、经济的措施处理化学镀镍废水。在众多的化学镀镍废水处理技术中，吸附法具有操作简单、处理效率高、成本低、再生吸附能力好等优点，是一项非常有前景的技术。因此，本文主要以煅烧水滑石（CHTs）为吸附剂，研究其对废水中金属离子（Cu2+、Zn2+或Ni2+）及化学镀镍废水中镍和磷的吸附。 CHTs对重金属离子吸附研究表明:模型更适合描述平衡吸附实验;实验条件下,CHTs对Cu2+,Zn2+或Ni2+的最大吸附容量分别为6.583,7.535和6.152 mmol/g;3种动力学模型中,拟二级模型能更好地拟合动力学实验数据;热力学分析表明,CHTs对Cu2+,Zn2+或Ni2+的吸附为自发吸热过程;再生研究证实,在最初4次吸附/煅烧循环中,CHTs对Cu2+,Zn2+或Ni2+的去除能力变化不大。CHTs对化学镀镍废水中镍和磷的共吸附研究表明:拟二级模型能更好地描述镍和磷的动力学结果; 平衡研究表明CHTs对镍和磷的吸附结果分别符合和模型，镍和磷的最大吸附量分别为22.87和761.5 mg/g；热力学分析表明CHTs对镍和磷的吸附为自发、吸热过程。其吸附机理可能是：对于低浓度废水，CHTs发生HTs结构重构，吸附剂结构中的镁位被镍同质异象取代形成层状结构，生成的表面层状板利用溶液中的H2PO2-/H2PO3；对于高浓度废水，大量H2PO2-/H2PO3的存在导致镍的去除率下降，同时影响CHTs对HTs结构的重构，最终形成亚磷酸、次磷酸和氢氧化物的混合金属盐。 综上所述,CHTs具有效率高、操作简便、成本低廉等优点,在处理含Cu2+、Zn2+或Ni2+废水及化学镀镍废水方面具有很大的应用潜力。