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化學鍍鎳廢水芬頓氧化處理工藝

發布時間:2020-12-21 9:59:23  中國污水處理工程網

  化學鍍鎳是指在高溫下通過化學作用,將鎳離子催化還原成為金屬鎳,沉積在鍍件表層,形成鍍層;瘜W鎳鍍液中含有大量的還原劑、絡合劑和穩定劑等;瘜W鍍鎳廢水主要來源于化學鍍鎳生產過程中的鍍件清洗,其主要污染指標為絡合鎳、次亞磷酸鹽、COD、氨氮等。對于電鍍園區,化學鍍鎳廢水約占含鎳廢水總量的10%~15%,其處理工藝主要是將化學鍍鎳廢水和電鍍鎳廢水混合處理,通過調節pH值使鎳離子沉淀去除。但是,化學鎳中的絡合態鎳并不能轉化為游離態鎳離子而經沉淀后去除,另外,廢水中的次亞磷沒有得到較好的處理,即化學鍍鎳廢水中的總鎳和總磷并未有效去除。由于化學鍍鎳廢水的總量并不多,所以經過其他廢水的稀釋,可以降低總鎳和總磷的濃度,總體達標。隨著電鍍產業的不斷調整,電鍍園區將引進更多類型的企業,如PCB企業等,化學鎳生產線有可能明顯增多,那么化學鍍鎳廢水的量也將大大增加,僅靠稀釋將無法達到要求排放。目前已報道的化學鎳廢水的處理方法有:酈朝暉采用漂水氧化+鈣鹽沉淀法,該法采用酸性氧化沉淀+離子交換深度處理法的工藝,但漂水與次亞磷的反應效率不高,需要投加大量的漂水,成本過高。夏俊方等采用UV/過硫酸鉀-沉淀工藝,該法通過UV催化、過硫酸鉀氧化、加減沉淀、重捕劑深度處理的技術,其最佳的pH值為6.5,出水總鎳為1.4mg/L;未能達到電鍍廢水的排放要求。黃元盛采用H2O2破絡化學沉淀法,使用化學沉淀法+過氧化氫破絡+螯合劑方法處理化學鍍鎳廢液中的鎳離子。但此方法的缺點是,反應時間較長,并有溫度的要求,難以在工業上推廣應用。

  關智杰等提出臭氧預破絡-重金屬捕集法,廢水中總Ni濃度為2.76mg/L,該法的研究對象并不是化學鍍鎳廢水,而是化學鍍鎳廢水經過物化處理的出水。針對上述不足,本研究以電鍍行業化學鍍鎳工藝產生的實際電鍍廢水中為研究對象,提出了采用芬頓氧化工藝對化學鍍鎳廢水進行處理,出水總鎳濃度為0.1mg/L,滿足行業排放標準的要求。

  一、實驗材料及方法

  1.1 儀器與試劑

  化學鍍鎳廢水,取自廣東某電鍍園區;硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鈣、聚合氯化鋁、硫酸亞鐵、聚合氯化鋁(PAC)、聚丙烯乙酰胺(PAM)、30%雙氧水、硫化鈉,均為分析純;重捕劑為鎳離子重捕劑。所用設備為電感耦合等離子發射光譜儀(ICP-OES,美國PEOptima8000DV)便攜式pH計(奧豪斯ST300),空壓機(捷豹),磁力攪拌器(良友HJ-6B)。

  1.2 實驗方法

  取化學鍍鎳廢水用磁力攪拌器攪拌,用10%硫酸調節pH值為3~4,加入FeSO4和30%H2O2進行氧化破絡反應;反應完后加入5%石灰和10%液堿調節pH值為10~11,曝氣;加入5%PAC和0.05%PAM,靜置30min后取上層清液檢測總鎳濃度。取上層清液進行二級處理,加入10%重捕劑,反應完全后加入5%PAC和0.05%PAM,靜置30min后取上層清液檢測總鎳的濃度。

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  1.3 分析方法

  總鎳濃度采用ICP-OES測定,采用外標法,標準曲線濃度為0.1~1.0mg/L。取一級反應和二級反應的上清液,按標準曲線濃度范圍稀釋后,按儀器工作條件進行測定。

  二、結果與討論

  2.1 總鎳去處率

  對不同濃度的化學鍍鎳廢水進行處理,經過芬頓工藝一級和二級反應處理后,總鎳濃度分別見表1~3。經一級反應后,低濃度的化學鍍鎳廢水的總鎳剩余濃度為0.47mg/L,低于0.5mg/L;對于高濃度廢水,一級反應并未能達標處理。二級反應后,總鎳的剩余量為0.08~0.13mg/L,去除率達99.9%以上。試驗結果表明,芬頓工藝可將絡合鎳中的鎳以離子形式完全釋放出來,加堿生成金屬氫氧化物,混凝劑絮凝劑沉淀下來,然后經重捕劑深度處理后,可完全去處廢水中的總鎳,達到電鍍污染物排放標準的要求。

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  三、結語

  對于低濃度化學鎳廢水,一級處理可將總鎳降至0.5mg/L;對于高濃度化學鎳廢水,經二級處理后能把總鎳降至0.1mg/L。本文提出了采用芬頓工藝處理化學鍍鎳廢水的工藝,并進行了系統的試驗。結果顯示,采用芬頓工藝,能將化學鍍鎳廢水中的鎳以離子形態釋放出來,經調節pH值、投加混凝劑絮凝劑與重捕劑,能有效去處廢水中的總鎳,穩定地達到電鍍污染物排放標準。(來源:江門市崖門新財富環保工業有限公司)

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