含镍电镀废水中镍离子的去除方法探析 含镍电镀废水中镍离子的去除方法探析

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摘要:工业企业要使得产品表面有较高的耐腐蚀性,且保证外表的美观度,往往会采用电镀技术,比较常用的镀层金属是镍、铬、锌、铜等等。对于不同的金属,需要采取的技术方法不同,处理效果也会有所不同。本文的研究中采用化学沉淀法处理含镍电镀废水,通过调整溶液pH值、反应温度以及加入过氧化氢用量,明确不同的处理效果产生的影响,确定采用化学沉淀法对含镍废水进行处理,最好是选用pH值为11的溶液,反应温度为60摄氏度,双氧水添加量以及含镍废水量为3%。对镍离子浓度为7840mg/L的含镍废水进行处理,废水中去除镍离子率为99.99%。废水经过处理之后,剩余镍离子浓度不足1mg/L,符合国家污水排放标准。本论文着重于研究含镍电镀废水中镍离子的去除方法。

关键词:含镍电镀废水;镍离子;去除方法

引言:

通常而言,电镀行业对于镍和化合物的使用量是非常大的,人们都知道它是一种重金属,但很多人没有认识到鎳的毒性。近年来的科学实验证明,尽管镍盐或金属镍的口服毒性不是很小,但一些镍化合物依然存在毒性,比如狱基镍和镍尘都已经被列入为致癌物。在世界卫生组织下属的国际癌症研究机构已经公布的39类人类致癌物中,镍就在其中[1] 。所以,为了控制镍对人体造成的不良影响,国家将污水排放标准制定出来。另外,由于镍离子是非常具有使用价值的,可以回收再价值,大多数电镀厂为了降低成本,都会采用回收处理方式,以充分利用。

一、含镍废水的处置方式

其一,采用化学反应的方式:主要是应用化学沉淀、还原等化学反应方法将重金属去除。

其二,采用吸附分离的方式,或者使用离子交换的方式和生物膜的方式。

其三,合理使用微生物絮凝和富集方式。在这些方法中,化学反应法的应用非常广泛,操作也非常简单,其适应性良好[2]。将适量的沉淀剂加入到废水中,以沉淀不同形式化合物的镍离子,并将其从废水中去除。

本文使用的沉淀剂是氢氧化钠,氧化剂是浓度为30%的过氧化氢,混凝剂选用聚合氯化铝。经过技术处理之后,废水符合国家规定的排放标准。

二、实验仪器以及试剂

本实验所使用的仪器是火焰原子吸收分光光度计、p H计;试剂是氢氧化钠、浓度为30的%双氧水、某含镍废水和聚合氯化铝 。

三、结果与讨论

(一)pH值影响镍离子去除率的情况

pH值对镍离子去除率会产生一定的影响,取过滤后的含镍废水,6个1L,使用氢氧化钠对pH值进行调节,到8为止,反应的时间是20分钟,分别在25摄氏度下对pH值进行调节,分别为pH值9、pH值10、pH值11、pH值12、pH值13,之后将浓度为4‰的高分子絮凝剂聚合氯化铝加入其中,经过30分钟的沉淀,将清液提取出来过滤,对其镍含量进行测定,就可以获得镍离子去除率与pH值之间所存在的关系。(图1:pH值的影响)

通过分析图1可以明确,提高p H值,镍离子的去除率就会更加。p H值为11的时候,,废液中镍离子去除率持平。当pH值为9-10的时候,将氢氧化钠加入到废液中,对去除镍离子不会起到作用。当p H值调节到11的时候,镍离子的去除率最高。这个时候,将氢氧化钠加入到废液中,与废水中的镍离子产生反应。随着pH值的提高,镍离子的去除率不会产生很大的变化,这就可以说明,氢氧化钠与镍离子反应此时饱和[3] 。

(二)双氧水影响镍离子去除率的情况

双氧水对镍离子去除率会产生一定的影响,取过滤后的含镍废水,6个1L,使用氢氧化钠对pH值进行调节,到8为止,反应的时间是20分钟,在25摄氏度下继续加入氢氧化钠,将废液的pH值调节到11,经过5分钟的反应,之后将浓度为4‰的高分子絮凝剂聚合氯化铝双氧水,分别为10毫升、20毫升、30毫升、40毫升、50毫升、60毫升,经过30分钟的反应,沉淀之后将清液提取出来过滤,对其镍含量进行测定,就可以获得镍离子去除率与双氧水之间所存在的关系。(图2:双氧水用量的影响)

通过分析图2可以明确,增加了双氧水的加入量,就会提高镍离子去除效率,当双氧水的量/含镍废水量达到3%的时候,镍离子去除率是最高的,持续加入双氧水之后,镍离子的去除率并不会产生很大的变化[4] 。

(三)反应温度影响镍离子去除率的情况

反应温度对镍离子去除率会产生一定的影响,取过滤后的含镍废水,6个1L,使用氢氧化钠对pH值进行调节,到8为止,反应的时间是20分钟,分别在25摄氏度、30摄氏度、40摄氏度、50摄氏度、60摄氏度和70摄氏度下继续加入氢氧化钠,将废液的pH值调节到11,之后将浓度为4‰的高分子絮凝剂聚合氯化铝加入其中,在沉淀过程中将浓度为30%过氧化氢30mL缓慢加入,经过30分钟的反应,沉淀之后将清液提取出来过滤,对其镍含量进行测定,就可以获得镍离子去除率与温度之间所存在的关系[5] 。(图3:反应温度的影响)

通过分析图3可以明确,升高反应温度,也会提高镍离子的去除率。当温度达到60摄氏度的时候,镍离子的去除效率降低。提高反应温度对镍离子与氢氧化钠的反应非常有利,可以促进过氧化氢的破络效果,当温度为60摄氏度的时候,就可以处于饱和状态。

结束语:

通过上面的研究可以明确,对废水中的镍离子进行处理的过程中,所采用的最佳工艺方案是p H值11,双氧水用量/含镍废水量是3%,60摄氏度的反应温度。镍离子在这样的条件下去除率是非常高的,可以达到99.99%,镍离子的含量是0.978mg/L,符合国家的废水排放标准。

参考文献

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