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随着现代化工业的发展,含重金属废水对环境的污染越来越严重,其中含镍废水是主要组成之一,且来源广泛。此外,金属镍是制造不锈钢、合金钢及非铁合金的重要原料,我国镍资源相对不足,镍产品长期需进口。因此,合理高效地处理含镍废水又能进行镍资源回收的技术具有重要意义。本文系统研究了离子交换技术在该领域的应用,离子交换剂采用亚胺基二乙酸型螯合树脂R604,探讨了它与镍离子静态及动态交换吸附性能和树脂的解吸特性,并针对目前应用最广泛的固定床离子交换设备存在的缺陷,研究了连续逆流吸附系统及独创的连续逆流U形解吸系统的特性,以期为进一步的研究提供参考。树脂与镍的静态交换吸附实验探讨了镍溶液浓度、pH值、温度及振荡频率等参数对树脂吸附量和交换吸附速率的影响。用分形吸附模型三种导出模型对该过程进行分析得出该过程属于优惠吸附,树脂表面是一个介于2-3维之间的复杂空间;动力学研究表明,R604树脂对镍的交换吸附过程符合准一级动力学和Elovich动力学模型;用Weber和Morris扩散模型得出该过程颗粒扩散和液膜扩散共为控速步骤。树脂与镍的动态交换吸附实验探讨了普通直柱式和连续逆流直柱式吸附系统的特性。普通直柱式利用的是树脂的穿透吸附量,受溶液初始浓度、流速和树脂柱高的影响较大;直柱式交换吸附系统的动力学行为符合Bohart-Adams模型和BDST模型。连续逆流直柱式交换吸附系统,树脂工作吸附量利用的是树脂的平衡吸附量,树脂利用率比普通直柱式提高了84.65%。树脂的静态解吸实验探讨了解吸液浓度和温度对解吸效果的影响,动力学实验发现,准一级动力学模型能较好地描述该静态解吸初始阶段动力学行为,整个解吸过程较好地符合Elovich模型。对于树脂的动态解吸,研究了普通直柱式解吸系统和独创的连续逆流U形解吸系统特性。在相同解吸液流速、等量的树脂达到相同的最高解吸率时,连续逆流U形柱分流解吸系统对比普通直柱式解吸系统,解吸浓缩液浓度提高了2.87倍,解吸液耗量和解吸时间均节省了46.15%,且能回收高浓度镍离子浓缩液。