怎么去除電鍍廢水中鎳離子
工業(yè)行業(yè)中，為了增強(qiáng)產(chǎn)品表面的耐腐蝕性以及加強(qiáng)外表美觀，常常會用到電鍍技術(shù)，鎳、鉻、鋅、銅等都是常用的鍍層金屬。根據(jù)要求達(dá)到的處理效果不同，選用的金屬也不同。
一般的電鍍行業(yè)需要大量使用鎳及化合物，人們都知道它是重金屬，但鎳的毒性，以前卻未被很多人認(rèn)識了解，最近科學(xué)實驗證明，雖然鎳鹽或金屬鎳的經(jīng)口毒性較小，但一些鎳的化合物，如獄基鎳和鎳塵都被認(rèn)為是致癌物質(zhì)。世界衛(wèi)生組織(WHO)所屬的國際癌癥研究機(jī)構(gòu)(I ARC)公布的39類對人致癌物質(zhì)中，鎳被列為其中之一。因此，為控制鎳對人的危害，國家已制定了排放標(biāo)準(zhǔn)。另外，由于鎳離子屬于有價金屬，有很高的回收價值，故大多數(shù)電鍍廠都盡可能的做回收處理。
目前，含鎳廢水的處置方式主要分為3類：
(1)通過化學(xué)反應(yīng)：化學(xué)沉淀法，還原法等化學(xué)反應(yīng)方法達(dá)到去除重金屬。
(2)通過吸附分離、離子交換和生物膜等。
(3)借助微生物的絮凝、富集等作用。這些方法中，其中化學(xué)反應(yīng)法也是目前最廣泛最簡便的方式，它具有較好的適應(yīng)性。在廢水中加入適量的沉淀劑，使廢水中的鎳離子以不同形態(tài)的化合物形式沉淀，從廢水中去除。
本文是以氫氧化鈉為沉淀劑，30%雙氧水為氧化劑，聚合氯化鋁為混凝劑。廢水經(jīng)處理后可達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)。
1 實驗儀器和試劑
Varian AA 240火焰原子吸收分光光度計、pHS-25型pH計、氫氧化鈉(分析純)、30%雙氧水、聚合氯化鋁、某含鎳廢水(鎳含量7840mg/L)。
2 結(jié)果與討論
2.1 pH值對鎳離子去除率的影響
量取6個1L的過濾后含鎳廢水，用氫氧化鈉調(diào)節(jié) pH值至8，反應(yīng)20min，在25℃下再依次調(diào)節(jié)pH為9、10、11、12、13，反應(yīng)5min。然后分別加入4‰的高分子絮凝劑聚合氯化鋁，用磁力攪拌器攪拌均勻后，沉淀30min后，取上清液過濾后，測量其鎳離子含量，得到鎳離子的去除率與pH值的關(guān)系如下。
從圖1可以看出，鎳離子的去除隨著pH值的提高而增大，當(dāng)pH值在11時，廢液中鎳離子去除率隨之平緩。在pH值9~10的時候，加入的氫氧化鈉主要于廢液中的其他離子反應(yīng)，氫氧化鈉對鎳離子的去除不起作用[4];pH值調(diào)節(jié)至11時，鎳離子的去除率達(dá)到了一個高峰。此時廢液中加入的氫氧化鈉主要與廢水中的鎳離子反應(yīng)。pH值再提高，鎳離子的去除率變平緩，證明此時氫氧化鈉與鎳離子反應(yīng)已經(jīng)接近飽和。
2.2 雙氧水對鎳離子去除率的影響
量取6個1L的過濾后含鎳廢水，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值至8，反應(yīng)20min，在25℃下再次加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)廢液的pH為11，反應(yīng)5min。然后加入4‰的高分子絮凝劑聚合氯化鋁，用磁力攪拌器攪拌均勻，在沉降過程中分別緩慢加入30%雙氧水10mL、20mL、30mL、40mL、50mL、60mL，反應(yīng)30min后，沉淀后取上清液過濾，測量其鎳含量，得到鎳離子的去除率與雙氧水的用量關(guān)系如下。
從圖2中可以看出，隨著雙氧水的加入量的提高，鎳離子的去除效率隨之增大，當(dāng)雙氧水的量/含鎳廢水量達(dá)到
3%時，鎳離子的去除率達(dá)到最大;隨著雙氧水的持續(xù)滴加，鎳離子的去除率變化不大。
2.3 反應(yīng)溫度對鎳離子去除率的影響
量取6 個1L的過濾后含鎳廢水，用氫氧化鈉調(diào)節(jié) pH值至8，反應(yīng)20min，分別在25℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃下再次加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)廢液的pH為11，反應(yīng)5min。然后加入4‰的高分子絮凝劑聚合氯化鋁，在沉降過程中緩慢加入30mL的30%雙氧水，反應(yīng)30min后，沉淀后取上清液過濾，測量其鎳含量，得到鎳離子的去除率與溫度的關(guān)系如下。
由圖3我們可以看出，隨著反應(yīng)溫度的提高，鎳離子的去除效率隨之提高，當(dāng)溫度提高至60℃時，鎳離子的去除率隨之平緩。反應(yīng)溫度的提高有利于鎳離子和氫氧化鈉的反應(yīng)及雙氧水的破絡(luò)作用，在60℃時達(dá)到一定的飽和狀態(tài)。
3 結(jié)語
綜上所述，通過實驗研究可以得出最佳工藝方案為：pH值為11，雙氧水用量/ 含鎳廢水量為3%，反應(yīng)溫度60℃。在此條件下鎳離子的去除率達(dá)到99.99%。鎳離子含量為0.978mg/L，達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)。
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