化学镀镍废液处理中磷物种转化及去除研究的重要性

化学镀镍废液处理中磷物种转化及去除研究的重要性

论文 DOI: 10.19965/ki.iwt.2023-0581

论文引用：唐瑶,梁高杰,石宗武,等.化学镀镍废水处理中磷形态转化及去除研究[J].工业水处理,2024,44(6):135-142。

概括

随着化学镀镍应用范围和规模的不断扩大，由此带来的环境污染也日趋严重，逐渐成为不容忽视的问题。其中化学镀镍废水中磷浓度高，处理难度大，是造成水体富营养化的原因，是水体的主要污染物之一，同时也是一种高价值资源。在通常的氧化处理工艺中，废水中次磷酸盐的氧化程度是最终总磷去除效果的关键。

大部分氧化-沉淀处理法的目的是将次磷酸盐转化为更易沉淀的正磷酸盐，如果预氧化不够彻底，废水中的次磷酸盐得不到充分转化，对后续处理过程中总磷的去除会造成严重影响，导致最终出水总磷含量超标。

本研究针对化学镀镍废水中难处理的高浓度磷污染，首次监测分析了催化氧化还原、氧化絮凝、氧化-化学沉淀等不同处理工艺中磷形态的转化趋势，研究成果可为化学镀镍废水中总磷的高效、低成本处理提供新的思路和指导。

创新发展

本研究监测了化学镀镍废水处理过程中磷形态的转化趋势，为后续处理提供了便利和指导。因此，在预处理过程中监测磷污染物的转化情况非常有意义，可以为后续处理中添加合适的药剂或设置合适的程序和工艺，回收宝贵的资源提供合理的参考和指导。

全文介绍

化学镀镍工艺以其稳定优异的产品性能、简单的操作要求、较低的能耗等特点，在电子、航空航天、冶金、机械等许多行业中得到了广泛的应用。

但随着化学镀镍技术应用范围和规模的不断扩大，由此带来的环境污染也日趋严重，逐渐成为不容忽视的问题。由于次磷酸钠不断被氧化，亚磷酸盐等副产物不断积累，就会失效，最终成为化学镀镍废液。化学镀镍废液成分复杂，主要污染物为有机络合镍、次磷酸盐、亚磷酸盐、氨氮、COD等。

磷是造成水体富营养化的主要污染物之一，同时也是一种高价值资源，近年来国家和政府对电镀废水污染物排放的要求越来越严格，使得一些传统的方法已经难以满足最新的排放标准。

次磷酸盐的溶解度大于亚磷酸盐和正磷酸盐，且从次磷酸盐到正磷酸盐，溶解度依次减小，因此在沉淀过程中，废水中次磷酸盐的氧化程度是最终总磷去除效果的关键。

大部分氧化-沉淀研究力求将次磷酸盐尽可能地转化为正磷酸盐，因为正磷酸盐更容易被沉淀去除，如果预氧化不够彻底，废水中的次磷酸盐就不能充分转化，影响后续处理过程中总磷的去除，导致最终出水总磷超标。但值得注意的是，亚磷酸铝、亚磷酸锌、亚磷酸钙等亚磷酸盐的沉淀产物都是优质防锈漆的主要成分，是一种高价值的可回收产品。

因此，值得注意的是，将次磷酸盐完全氧化为正磷酸盐还是只氧化为亚磷酸盐的决定是重要的，但目前的处理方法并未考虑处理过程中磷形态的转化趋势以及对总磷去除的影响。

本研究针对化学镀镍废水中难处理的高浓度磷污染，首次监测分析了催化氧化还原、氧化絮凝、氧化-化学沉淀等各种处理工艺中磷形态的转化趋势，并分析了对总磷去除的影响，得出以下结论：

（1）经过催化氧化还原处理后，化学镀镍废水中的磷形态基本都转化为HPO32-形式，而H2PO2-和PO43-浓度几乎可以忽略不计。但在随后的沉淀处理中，总磷去除率高达99.7%，且在后续处理中可制备出高价值的亚磷酸盐副产品，在污水处理的绿色环保和资源化利用中具有重要意义。

(2)对比H2O2氧化、次氯酸钙氧化及氧化的效果发现，3种氧化方法均不具有明显的氧化选择性。化学镀镍废水中存在与磷污染竞争的其他污染物。在氧化性污染物存在下，3种氧化方法均不能有效地将磷形态氧化为PO43-，反应后残留一定浓度的H2PO2-，对后续处理造成一定的负面影响。未来需开发对磷形态具有强氧化选择性的方法和技术，为复杂废水的处理提供新的见解和方向。

主要作者介绍

第一作者：唐耀，硕士生，主要研究方向为持久性有机污染物的去除、重金属废水处理及资源化利用、环境功能材料的设计与制备等，以其他作者身份在Chem. Eng. J.、Appl. Catal. B等期刊发表多篇论文。E-mail：

通讯作者：梁高杰，工学博士，研究方向为电子电路制造、水处理精细功能化学品研发、环境保护及资源循环利用技术开发。电子信箱：。