镀镍作为一种常用的表面处理技术,被广泛应用于电子、汽车、机械等多种行业。含Ni2+的废水对人体健康和生态环境有着严重危害,其常见处理方法有化学沉淀法、真空蒸发回收、电渗析、反渗透及离子交换树脂吸附等废水处理 法。化学沉淀法虽然成本低,但产生的固废需要进行二次处理;真空蒸发法能耗大;电渗析、反渗透法需要较大的设备投资和能耗,而且存在膜易受污染的问题,可见,现有含镍废水处理工艺各有利弊。 离子交换技术是现有含镍废水处理工艺的*升级,因出水水质好,可回收有用物质,适用于处理浓度低而废水量大的镀镍废水等优点,得到广泛应用。 采用离子交换法进行镀镍废水处理的优势: 1.高效除镍可达标:去除重金属镍离子,满足国家排放指标要求 2.资源价值化:回收废水中有价值的金属镍 3.循环利用 :提高水的循环利用率,节约水资源 4.节能环保 :减少环境污染 随着人们对镀镍废水处理资源价值化的意识越来越强,离子交换技术作为电镀废水深度处理的有效方法也逐渐得到重视。 原理: 离子交换树脂是具有三维空间结构的不溶性高分子化合物,其功能基可与水中的离子起交换反应。镀镍废水中的Ni2+离子采用阳离子交换树脂吸附。所用树脂可以一般采用弱酸性阳树脂,采用弱酸性阳树脂交换时,通常将树脂转为Na型。当含Ni2+废水流经Na型弱酸性阳树脂层时,发生如下交换反应: 2R-COONa+Ni2+→(R-COO)2Ni+2Na+ 水中的Ni2+被吸附在树脂上,而树脂上的Na+ 便进入水中。 当全部树脂层与Ni2+交换达到平衡时,用一定浓度的HCl或H2SO4再生,发生如下反应: (R-COO)2Ni+H2SO4→2R-COOH+NiSO4 此时树脂为H型,需用NaOH转为Na型,反应如下: R-COOH+NaOH→RCOONa+H2O 如此树脂可重新投入运行,进入下一循环。废水经处理后可回清洗槽重复使用,洗脱得到的硫酸镍经净化后可回镀槽使用。 工艺方案论证: 树脂的选择 目前能处理含镍废水的树脂很多,其性能和特点各不相同,所以选择合适的树脂是工艺中一个主要的问题。能够用于处理含镍废水的树脂中以弱酸性阳离子交换树脂(也就是螯合树脂)较多,而强酸性阳树脂也能吸附镍离子,但是此款树脂容易受含镍废水中盐分,钙镁的影响。故工厂含镍废水多选用交换容量高、交换速度快、容易再生、机械强度高、膨胀度小的弱酸阳树脂(螯合树脂)。 树脂的预处理 除镍螯合树脂,出厂时经活化处理好为钠型,使用前只需用清水冲洗至PH为9左右就可以使用。 离子交换处理镀镍废水,以前主要是固定床双柱串联工艺流程,近年来与移动床镀铬废水处理一样,发展到移动床镀镍废水处理。其功能越来越全,占地越来越小。为了不使设备在饱和树脂排放再生以后影响废水的交换,装置上有备用树脂罐一个。设备功能齐全,操作方便,装置包括水泵、流量计、过滤器、气泵、树脂再生系统以及电源控制部分。