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            超濾技術處理含鎳電鍍廢水的效果

            來源:環保新聞網|上海市環境保護產業協會(滬環協)官方網 作者:環保新聞網|上海市環境保護產業協會(滬環協)官方網 發布時間:2012-01-03 查看次數:1456

            前言

            現在,普遍采用化學法處理電鍍廢液,但有許多不足:回收率較低,出水鎳含量嚴重超標;膠體難以沉降分離,洗滌困難;包藏、包夾和吸附雜質現象較嚴重,影響NiCl2的純度。電鍍鎳漂洗水一般含鎳600mg/L左右,采用膜分離技術可以將漂洗水濃縮20倍,反滲透濃縮液經蒸餾法進一步濃縮后返回電鍍槽。本工作主要在含鎳電鍍廢水中加入NaOH,產生類似生物大分子膠狀Ni(OH)2沉淀,用超濾技術解決了膠體沉降分離困難的問題,并對含鎳電鍍廢水處理的成本進行了核算,可為電鍍廢水處理提供參考。

            1·廢水處理工藝

            某電鍍廠電鍍廢水成分為NiCl2,其中Ni 2+的濃度為600mg/L,Cl-對反應沒有影響。超濾技術處理含鎳電鍍廢水工藝流程:

             

            所用膜為中空纖維膜組件(切割分子質量8000Dalton,有效膜面積0.1m2),用PS8表示。操作壓力為120kPa,進料流速為300mL/min,操作溫度為25℃。在電鍍廢水反應槽Ⅰ中加入NaOH,一般來說,當溶液中C(Ni2+ )=1.0×10-5 mol/L,即Ni(OH)2的溶解度為1.0×10-5 mol/L時,對應的溶液pH值為9.15。因此,欲使Ni(OH)2完全沉淀,pH值應>9.15,經過NaOH處理后,Ni 2+與OH-迅速反應生成Ni(OH)2膠狀沉淀,溶液pH值≥9.5時,廢水中Ni2+的濃度為1.0mg/L。Ni(OH)2膠狀沉淀類似生物大分子,不易沉降分離。通過中空纖維膜組件過濾,調節泵的進料速度至所設定的值,啟動送液泵,然后調節回流液(截留液)管路上閥門,使得超濾膜組件進出口壓力表示數的平均值為一設定值(所需的操作壓力),系統穩定后,在一定時間內收集相應的透過液,用于檢測。Ni(OH)2濃縮液返回中間槽循環,濃縮至Ni 2+ ≥25g/L時,導入反應槽Ⅱ,加入HCl,生成NiCl2溶液返回生產工序。滲透液ρ(Ni 2+ )≤1.0mg/L,在調節槽中調節溶液pH值為7左右,外排。

            用GBC908/909型原子吸收光譜儀測定鎳離子濃度。

            2 處理效果及經濟性

            2.1 處理效果

            在電鍍廢水中加入NaOH,Ni 2+與OH-反應生成Ni(OH)2沉淀。當溶液pH≥9.5時,通過原子吸收光譜法測定廢水中Ni 2+的濃度為1.0mg/L,再將溶液pH值調節至7左右可直接外排。

            2.2 膜過程濃縮比對膜通量的影響

            控制廢水在50倍濃縮比之內,對過濾膜通量影響不大,超過50倍濃縮比,膜通量急劇下降。當廢水濃縮近50倍時,暫停膜組件過濾,將中間槽之濃縮液轉移至反應槽Ⅱ中,用HCl溶解Ni(OH)2,生成的NiCl2返回生產工序循環使用。

            2.3 處理經濟效益

            根據生產性試驗結果,處理1t含鎳電鍍廢水單位消耗定額見表1。

             

            由表1可知,膜分離技術處理1t含鎳廢水成本為11.39元,從1t廢水中回收NiCl2·6H2O為2.40kg,NiCl2·6H2O價格以30元/kg計,獲取純利潤為60.61元;此外,處理后的廢水可送前處理工序回用。每天處理廢水1t,年處理廢水300t(按300d計),年利潤1.8萬多元,投資成本可在半年左右收回。

            3·結論

            超濾技術應用于廢水處理,優于傳統處理工藝,對電鍍含鎳廢水濃縮50倍,從濃縮液中可回收NiCl2,年利潤就達1.8萬元,透過液中ρ(Ni 2+ )<1mg/L可回用,減少了污染物的排放,甚至實現零排放。

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