化学镀镍废水中污染物去除工艺的研究

【摘要】：化学镀镍废水主要由镀镍过程中产生的大量清洗废水和少量老化液组成。为了保证镀镍质量和镀液寿命，镀液中通常会添加络合剂和柠檬酸铵等其他添加剂。这些添加剂可以与镍离子形成稳定的络合物，采用常规的中和沉淀法。混凝、混凝等处理方法对络合镍的去除率存在局限性，难以保证重金属离子达标排放。同时，这些添加剂还增加了废水中COD、氨氮等含量，使废水处理变得更加困难。基于该方法能够产生高氧化性·OH，有效破坏有机物和铁碳，微电解法可以通过氧化还原、原电池、絮凝、共沉淀等多种功能协同处理废水和氯氧化，并能有效去除氨氮。本项目拟采用氯氧化和铁碳微电解两种工艺，以柠檬酸铵为络合剂，处理化学镀镍模拟废水。对工艺操作参数进行优化并初步探讨络合镍的去除机理，以期为化学镀镍废水的达标处理找到低成本、高效的处理工艺，为化学镀镍废水的标准化处理提供技术参数和理论依据。工程应用。实验结果表明，氯氧化工艺处理化学镀镍模拟废水的最佳操作参数为：H2O2投加量300mg/L、FeSO4/H2O2=4:1、反应pH为4.0、反应时间75min。曝气条件下，Na Cl O/氨氮投加量=10:1，氯氧化时间25分钟，氯氧化pH=8.0。

在此条件下——氯氧化工艺处理的模拟废水出水水质为：镍0.06mg/L、氨氮6.6mg/L、COD 43mg/L、TN 10.7mg/L、TP 0.3mg/L、pH 8.4~8.8。铁炭微电解-氯氧化联合工艺处理化学镀镍废水的最佳运行参数为：铁屑投加量40g/L，铁炭质量比2:1，微电解废水pH为3.0 、微电解废水电解时间20min，H2O2/Fe2+=1.2，反应时间60min，曝气条件下，Na ClO用量/氨氮=10:1，氯氧化时间25min，氯氧化p H=8.0。最佳运行条件下——氯氧化工艺处理模拟废水出水水质为：镍0.06mg/L、氨氮5.1mg/L、TN 8.7、TP 0.3 mg/L、COD 46mg/L、pH 8.3~ 8.6。两种处理工艺均可使各项指标达到《电镀污染物排放标准》（GB 21900-2008）表3的标准。而铁炭微电解-氯氧化工艺相比氯氧化工艺可节省废水化学成本3.62元/t。通过分光光度介质摩尔浓度梯度法，得到镍与柠檬酸铵络合物的稳定常数β1=5.41，三价铁与柠檬酸铵络合物的稳定常数β2=lg K2=14.31，Fe3+与铵形成柠檬酸盐络合物较稳定，可以置换络合的镍，形成Ni2+，进而形成Ni(OH)2去除。