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]。(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[3]。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(shí)驗(yàn)儀器和試劑
Varian AA 240火焰原子吸收分光光度計(jì)、pHS-25型pH計(jì)、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(duì)鎳離子去除率的影響
量取6個(gè)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(shí),廢液中鎳離子去除率隨之平緩。在pH值9~10的時(shí)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(duì)鎳離子的去除不起作用[4];pH值調(diào)節(jié)至11時(shí),鎳離子的去除率達(dá)到了一個(gè)高峰。此時(shí)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[5],證明此時(shí)氫氧化鈉與鎳離子反應(yīng)已經(jīng)接近飽和。
2.2 雙氧水對(duì)鎳離子去除率的影響
量取6個(gè)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(shí),鎳離子的去除率達(dá)到**;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(duì)鎳離子去除率的影響
量取6個(gè)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(shí),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(shí)達(dá)到一定的飽和狀態(tài)[6]。
Tulsion? CH-90 Na
是一種螯合有二亞胺基的弱酸型大孔陽離子交換樹脂,用于選擇性去除堿土金屬和重金屬陽離子。它的標(biāo)準(zhǔn)顆粒尺寸分布和突出的機(jī)械穩(wěn)定性以及化學(xué)穩(wěn)定性,使得它可以應(yīng)用在氯堿行業(yè)中鹽水進(jìn)料的終凈化,PTA行業(yè)中回收鈷鎂,電鍍,化學(xué)鍍廢液以及漂洗水中去除或者回收重金屬,工藝溶液凈化,含重金屬廢水處理,甚至從EDTA螯合劑中去除鎳等重金屬。
基本性質(zhì)/ TYPICAL CHARACTERISTICS
型式/Type : 弱酸型陽離子交換樹脂
結(jié)構(gòu)/Matrix structure : 大孔型交叉鍵結(jié)聚苯乙烯/Macroporous crosslinked polystyrene
官能基/ Functional group : 亞氨基二/Iminodiacetic
物理型式/ Physical form : 含水球狀/ Moist spherical beads
離子型式/ Ionic as shipped : 鈉/ Sodium
總交換容量/Total Exc. Capacity : 2.1 meq/ml (H+)
膨脹系數(shù)/ Swelling (approx.) : H+ → Na+ 20%
含水份/ Moisture
pH 作范圍/ Suitable pH range : 0 to 14
溶解率/Solubility : 不溶解于任何溶劑/
逆洗沉降密度 : 0.72 to 0.79 g/ml
建議操作條件 /
操作溫度 : 80℃
流速/ Service flow :
10 – 30 BV/hr
逆洗膨脹空間 : 50 to 70%
逆洗流速 : 8-10 BV/hr
再生 / Regeneration
酸濃度 : 4-5%(HCl)或者2-3%(H2SO4)
流速/ Flow rate : 3 – 4 BV/hr
再生酸藥劑量 g/L(HCl)或者g/L(H2SO4)
慢洗流速/ Rinse flow rate : 3 – 4 BV/hr
若需要轉(zhuǎn)成Na離子 /
濃度/ Concentration : 2-4%
流速/ Flow : 4 BV/hr
堿藥量/ NaOH quantity g/L(NaOH)
慢洗流速/ Rinse flow rate : 3 – 4 BV/hr
PH范圍對(duì)不同金屬選擇性能的影響參考:有效的除銅pH有效的除鎳pH有效的除鐵pH有效的除鉛pH : 2 以上有效的除錳pH : 4 以上對(duì)于相同條件下的選擇性的順序如下:Cu > Pb > Ni > Zn > Co > Cd > Fe+3 > Mn > Mg > Ca > Na樹脂對(duì)于不同金屬,不同的pH以及不同的濃度,均有不同性能,建議咨詢技術(shù)人員后,再進(jìn)行操作!