含鎳電鍍廢水中鎳離子的去除方法探析

邢飛

摘要：工業企業要使得產品表面有較高的耐腐蝕性，且保證外表的美觀度，往往會采用電鍍技術，比較常用的鍍層金屬是鎳、鉻、鋅、銅等等。對于不同的金屬，需要采取的技術方法不同，處理效果也會有所不同。本文的研究中采用化學沉淀法處理含鎳電鍍廢水，通過調整溶液pH值、反應溫度以及加入過氧化氫用量，明確不同的處理效果產生的影響，確定采用化學沉淀法對含鎳廢水進行處理，最好是選用pH值為11的溶液，反應溫度為60攝氏度，雙氧水添加量以及含鎳廢水量為3%。對鎳離子濃度為7840mg/L的含鎳廢水進行處理，廢水中去除鎳離子率為99.99%。廢水經過處理之后，剩余鎳離子濃度不足1mg/L，符合國家污水排放標準。本論文著重于研究含鎳電鍍廢水中鎳離子的去除方法。

關鍵詞：含鎳電鍍廢水;鎳離子;去除方法

引言：

通常而言，電鍍行業對于鎳和化合物的使用量是非常大的，人們都知道它是一種重金屬，但很多人沒有認識到鎳的毒性。近年來的科學實驗證明，盡管鎳鹽或金屬鎳的口服毒性不是很小，但一些鎳化合物依然存在毒性，比如獄基鎳和鎳塵都已經被列入為致癌物。在世界衛生組織下屬的國際癌癥研究機構已經公布的39類人類致癌物中，鎳就在其中[1] 。所以，為了控制鎳對人體造成的不良影響，國家將污水排放標準制定出來。另外，由于鎳離子是非常具有使用價值的，可以回收再價值，大多數電鍍廠為了降低成本，都會采用回收處理方式，以充分利用。

一、含鎳廢水的處置方式

其一，采用化學反應的方式：主要是應用化學沉淀、還原等化學反應方法將重金屬去除。

其二，采用吸附分離的方式，或者使用離子交換的方式和生物膜的方式。

其三，合理使用微生物絮凝和富集方式。在這些方法中，化學反應法的應用非常廣泛，操作也非常簡單，其適應性良好[2]。將適量的沉淀劑加入到廢水中，以沉淀不同形式化合物的鎳離子，并將其從廢水中去除。

本文使用的沉淀劑是氫氧化鈉，氧化劑是濃度為30%的過氧化氫，混凝劑選用聚合氯化鋁。經過技術處理之后，廢水符合國家規定的排放標準。

二、實驗儀器以及試劑

本實驗所使用的儀器是火焰原子吸收分光光度計、p H計;試劑是氫氧化鈉、濃度為30的%雙氧水、某含鎳廢水和聚合氯化鋁 。

三、結果與討論

（一）pH值影響鎳離子去除率的情況

pH值對鎳離子去除率會產生一定的影響，取過濾后的含鎳廢水，6個1L，使用氫氧化鈉對pH值進行調節，到8為止，反應的時間是20分鐘，分別在25攝氏度下對pH值進行調節，分別為pH值9、pH值10、pH值11、pH值12、pH值13，之后將濃度為4‰的高分子絮凝劑聚合氯化鋁加入其中，經過30分鐘的沉淀，將清液提取出來過濾，對其鎳含量進行測定，就可以獲得鎳離子去除率與pH值之間所存在的關系。（圖1：pH值的影響）

通過分析圖1可以明確，提高p H值，鎳離子的去除率就會更加。p H值為11的時候，，廢液中鎳離子去除率持平。當pH值為9-10的時候，將氫氧化鈉加入到廢液中，對去除鎳離子不會起到作用。當p H值調節到11的時候，鎳離子的去除率最高。這個時候，將氫氧化鈉加入到廢液中，與廢水中的鎳離子產生反應。隨著pH值的提高，鎳離子的去除率不會產生很大的變化，這就可以說明，氫氧化鈉與鎳離子反應此時飽和[3] 。

（二）雙氧水影響鎳離子去除率的情況

雙氧水對鎳離子去除率會產生一定的影響，取過濾后的含鎳廢水，6個1L，使用氫氧化鈉對pH值進行調節，到8為止，反應的時間是20分鐘，在25攝氏度下繼續加入氫氧化鈉，將廢液的pH值調節到11，經過5分鐘的反應，之后將濃度為4‰的高分子絮凝劑聚合氯化鋁雙氧水，分別為10毫升、20毫升、30毫升、40毫升、50毫升、60毫升，經過30分鐘的反應，沉淀之后將清液提取出來過濾，對其鎳含量進行測定，就可以獲得鎳離子去除率與雙氧水之間所存在的關系。（圖2：雙氧水用量的影響）

通過分析圖2可以明確，增加了雙氧水的加入量，就會提高鎳離子去除效率，當雙氧水的量/含鎳廢水量達到3%的時候，鎳離子去除率是最高的，持續加入雙氧水之后，鎳離子的去除率并不會產生很大的變化[4] 。

（三）反應溫度影響鎳離子去除率的情況

反應溫度對鎳離子去除率會產生一定的影響，取過濾后的含鎳廢水，6個1L，使用氫氧化鈉對pH值進行調節，到8為止，反應的時間是20分鐘，分別在25攝氏度、30攝氏度、40攝氏度、50攝氏度、60攝氏度和70攝氏度下繼續加入氫氧化鈉，將廢液的pH值調節到11，之后將濃度為4‰的高分子絮凝劑聚合氯化鋁加入其中，在沉淀過程中將濃度為30%過氧化氫30mL緩慢加入，經過30分鐘的反應，沉淀之后將清液提取出來過濾，對其鎳含量進行測定，就可以獲得鎳離子去除率與溫度之間所存在的關系[5] 。（圖3：反應溫度的影響）

通過分析圖3可以明確，升高反應溫度，也會提高鎳離子的去除率。當溫度達到60攝氏度的時候，鎳離子的去除效率降低。提高反應溫度對鎳離子與氫氧化鈉的反應非常有利，可以促進過氧化氫的破絡效果，當溫度為60攝氏度的時候，就可以處于飽和狀態。

結束語：

通過上面的研究可以明確，對廢水中的鎳離子進行處理的過程中，所采用的最佳工藝方案是p H值11，雙氧水用量/含鎳廢水量是3%，60攝氏度的反應溫度。鎳離子在這樣的條件下去除率是非常高的，可以達到99.99%，鎳離子的含量是0.978mg/L，符合國家的廢水排放標準。

參考文獻

[1] 陳秀鵑. 管式電絮凝法處理電鍍廢水中的鋅，銅，鎳，鉻[J]. 工程技術研究， 2021， 006（6）：2-3.

[2] 蔡文良，謝艷云. Fenton氧化-混凝沉淀處理電鍍廢水中重金屬鎳的研究[J]. 礦冶工程， 2020， 040（4）：4-5.

[3] 李蕊， 郭麗敏， 王素娥. 復合改性粉煤灰處理含鎳電鍍廢水的研究[J]. 電鍍與環保， 2019， 039（1）：3-4.

[4] 劉標， 盧超培， 覃永振. 丁二酮肟分光光度法測定工業電鍍廢水中鎳量[J]. 材料研究與應用， 2021， 015（1）：-65.

[5] 杜琦， 張玥， 余翰名，等. 幾種離子交換樹脂對電鍍廢水中Ni2+的 吸附性能評價[J]. 應用化工， 2020， 049（6）：6-7.