在電鍍行業蓬勃發展的當下,鎳因其良好的耐腐蝕性、耐磨性和美觀性,成為電鍍工藝中不可或缺的金屬元素。然而,電鍍過程中產生的含鎳廢水若直接排放,不僅會造成鎳資源的浪費,還會對生態環境和人體健康帶來嚴重威脅。因此,研究并應用高效的電鍍含鎳廢水處理回用工藝,對于實現電鍍行業的綠色可持續發展至關重要。
電鍍含鎳廢水成分復雜,其中的鎳主要以兩種形態存在:一是簡單離子態的鎳離子(Ni2?),常見于鍍鎳槽液的清洗水;二是與絡合劑(如檸檬酸、酒石酸、乙二胺四乙酸等)結合形成的絡合態鎳。絡合態鎳結構穩定,常規處理方法難以使其分離,增加了廢水處理的難度。此外,電鍍含鎳廢水還可能含有其他重金屬離子(如銅、鋅、鉻等)、酸堿物質以及有機物,具有酸性或堿性強、重金屬濃度高、可生化性差等特點。
電鍍含鎳廢水處理回用工藝流程
預處理
含鎳廢水首先流入調節池,對廢水的水質和水量進行調節,均衡其酸堿度和重金屬濃度,為后續處理創造穩定的條件。接著,通過格柵去除廢水中較大的懸浮物和雜質,防止堵塞后續處理設備。然后,將廢水提升至破絡反應池,對于含有絡合態鎳的廢水,投加強氧化劑進行破絡處理,反應時間一般控制在 30 - 60 分鐘,使絡合態鎳轉化為游離態鎳離子。
化學沉淀
破絡后的廢水進入化學沉淀反應池,投加氫氧化鈉或石灰乳調節廢水的 pH 值至 9 - 10,使鎳離子生成氫氧化鎳沉淀。同時,可投加絮凝劑(如聚丙烯酰胺,PAM),促進沉淀顆粒的凝聚和沉降。沉淀完成后,通過沉淀分離設備(如斜管沉淀池、板框壓濾機)將污泥與上清液分離,污泥進入污泥處理系統,上清液則進入后續深度處理單元。
深度處理
上清液依次通過離子交換柱、納濾膜組件和反滲透膜組件。離子交換柱進一步去除廢水中殘留的微量鎳離子;納濾膜對鎳離子和部分溶解性鹽類進行截留;反滲透膜實現對廢水的深度脫鹽和鎳離子的高度截留,使處理后的水質滿足回用要求。處理過程中,可根據水質監測結果,對離子交換樹脂進行定期再生,對膜組件進行清洗和維護。
回用與污泥處理
經過深度處理后的水儲存于回用水池,可重新用于電鍍工藝中的鍍件漂洗等環節,實現水資源的循環利用。污泥處理系統中,污泥先經過濃縮,降低其含水率,然后通過污泥脫水機(如帶式壓濾機、板框壓濾機)進行脫水處理。脫水后的污泥可進行無害化處置,如固化填埋,或進行資源化利用,例如提取其中的鎳資源。
未來,該領域的發展將聚焦于研發新型高效的破絡劑、抗污染性能更強的膜材料,優化離子交換樹脂的再生工藝,以及探索智能化、自動化的處理控制系統,實現電鍍含鎳廢水處理回用工藝的高效、節能、環保發展,推動電鍍行業向綠色可持續方向邁進。
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