13X沸石去除废水中镍离子的实验研究
电解法处理含镍废水的研究
电解法处理含镍废水的研究摘要：含镍废水不仅造成镍金属的浪费，并且带来环境污染。
本文通过配制硫酸镍溶液模拟含镍废水，采用电解法确定最佳阳极材料为钌涂层钛板，并研究了电解时间、电流强度和Ni2+浓度等因素对Ni2+的回收率的影响。
实验结果表明：在电解时间240 min，电流强度15 A，Ni2+浓度20 g/L，电解温度50 o C，pH值6，搅拌速率300 r/min的条件下，Ni2+的回收率为85.42 %，电流效率为52.16 %。
关键字：电解法；含镍废水；回收率；电流效率；Study on electrolytic treatment of nickel - containingwastewaterAbstract: Wastewater containing nickel not only causes waste of nickel metal, but also brings environmental pollution. In this paper, nickel sulfate solution was used to simulate nickel-containing wastewater. The best anode material was determined to be ruthenium-coated titanium plate by electrolytic method. The effects of electrolysis time, current intensity and nickel ion concentration on Ni2+ recovery were studied. The experimental results show that the recovery rate of Ni2+ is 85.42 %，and efficiency is 52.16 % under the condition of 240 min electrolysis time, 15 A amperage, 20 g/L，Ni2+concentration, 50 °C electrolysis temperature, 6 pH and stirring rate of 300 r/min.Key words: Electrolysis method; Nickel-containing wastewater; Recovery rate; Current efficiency;0引言镍是一种似银白色且延展性良好的金属，由于其高度抗腐蚀性和抗腐蚀性[1]，被广泛用于电镀行业。
含镍工业废水的处理与净化的论文
含镍工业废水的处理与净化的论文[摘要]工业废水中镍主要来源于电镀、电池、印染等工业中所产生的废水[1]。
排于水体环境中的镍离子不能被生物降解和转化为无害物,而是通过食物链富积,最终对人类及其它生物产生严重的危害。
工业生产镍产品的工艺中产生的镍废水量较多, 若该废水直接排放,不但严重污染环境,而且造成镍资源浪费。
因此,有必要对镍废水进行处理并回收, 一方面可以保护环境，另一方面也可以为企业带来一定的经济效益[2]。
本文通过阐述工业废水的危害，提出了含镍废水净化处理的几种方法。
[关键词]镍工业废水净化处理中图分类号:x758 文献标识码:a 文章编号:1009-914x(2013)07-0074-01工业废水是指工业生产过程中产生的废水和废液，其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物、副产品以及生产过程中产生的污染物。
按工业废水中所含主要污染物的化学性质分类，有含无机污染物为主的无机废水和含有机污染物为主的有机废水。
例如电镀废水和矿物加工过程的废水是无机废水，食品或石油加工过程的废水是有机废水。
按工业企业的产品和加工对象可分为造纸废水、纺织废水、制革废水、农药废水、冶金废水、炼油废水等。
按废水中所含污染物内主要成分可分为酸性废水、碱性废水、含酚废水、含铬废水、含有机磷废水和放射性废水等。
1 工业废水的危害人体在新陈代谢的过程中，随着饮水和食物，把水中的各种元素通过消化道进入人体的各个部分。
当水中缺乏某些或某种人体生命过程所必需的元素时，都会影响人体健康。
当水中含有有害物质时，对人体的危害更大。
致癌物质可以通过食用受污染的食物（粮食、蔬菜、鱼肉等）带入人体，还可以通过饮水进入人体。
此外，农业生产过程中使用了被污染了的水后，对人类有着极大的危害。
一是使工业设备受到破坏，严重影响产品质量。
二是使土壤的化学成分改变，肥力下降，导致农作物减产和严重污染。
三是使城市增加生活用水和工业用水的污水处理费用。
2 处理含镍废水方法化学沉淀法化学沉淀法是在废液中加入试剂破坏配合物,再投入适宜的沉淀剂(主要为碱性物质),在一定的ph 值条件下,沉淀剂与废液中的镍离子及重金属离子等进行反应生成不溶性沉淀物,从而除去废水中的有害污染物。
沸石净化实验报告总结(3篇)
第1篇一、实验概述本报告总结了我在生化实验课程中，经过半年的学习所取得的收获与不足。
在实验过程中，我参与了多种生化实验，包括folin-酚法测蛋白、稀碱法提取酵母RNA、醋酸纤维薄膜电泳、RNA定量测定-UV吸收法、纤维素酶活力的测定、最适pH选择、菲林试剂热滴定定糖法、肌糖元的酵解作用、N-末端氨基酸残基的测定--DNS-CL 法、柱层析分离色素、凯式定氮法等实验。
二、实验收获1. 理论知识与实践操作相结合：通过实验，我深刻理解了生化实验的基本原理，掌握了各种实验操作技能。
2. 实验技能的提升：在实验过程中，我学会了如何正确操作实验仪器，处理实验数据，提高了实验技能。
3. 团队协作能力的培养：在实验过程中，我与同组成员密切合作，共同解决问题，提高了团队协作能力。
4. 理论联系实际：通过实验，我认识到理论知识与实践操作相结合的重要性，使我对生化实验有了更深入的了解。
三、实验不足1. 实验操作不够熟练：在实验过程中，我发现自己在某些实验操作上不够熟练，需要进一步加强练习。
2. 实验态度不够严谨：在实验过程中，我曾犯过一些低级错误，如忘记加入新的沸石，导致溶液差点暴沸。
这说明我在实验态度上还需更加严谨。
3. 对实验仪器的熟悉程度不够：在实验过程中，我们损坏了改良式凯式蒸馏仪，并赔偿了相应的费用。
这反映出我在实验过程中对仪器的熟悉程度不够，操作不够认真。
四、改进措施1. 加强实验技能训练：为了提高实验操作熟练度，我将在课后继续进行实验技能训练，熟练掌握各种实验操作。
2. 严谨实验态度：在实验过程中，我将始终保持严谨的态度，避免犯类似低级错误。
3. 提高对实验仪器的熟悉程度：在实验前，我将认真学习实验仪器的使用方法，确保实验过程中能够正确操作。
总之，通过本次生化实验课程的学习，我收获颇丰。
在今后的学习和工作中，我将取长补短，不断提高自己的实验技能和综合素质。
第2篇一、实验背景沸石是一种具有多孔结构的天然矿物质，因其优异的吸附性能而被广泛应用于空气净化、水处理、催化剂载体等领域。
13X分子筛去除废水中镍离子的性能研究
性 及 中性 范 围内离 子交 换 和 吸 附起 主导 作 用 ， 而在
碱 性 区则 是化 学沉 淀起 主要 作用 。综 上 所 述 ， 实 本
、
验选 用 ｐＩ ５９的含镍废 水进 行研究 。 Ｉ＝ ． －
瓣
瓣
吸 附 时 间 ｌｔ ａｎ ｉ
图 ３ 吸 附 时 间对 镍 离子 去 除 效果 的影 响
３ Ｌ增 加到 ｌ ／ ０ｇＬ时 ， 子去除率快 速增 加 ； 镍离 在 吸 附剂 质 量 浓 度 为 １ Ｌ时 ， 离 子 去 除 率 可 达 ０ 镍
９ ．％ ； ８ ６ 进一步增 加吸 附剂用 量 ， 镍离子 去除率 的增 加 幅度较 小。考 虑 吸附剂 费用等 因素 ， 用 １ Ｘ沸 选 ３ 石分子 筛质量浓 度为 ｌ ／ 。 ０ｇ Ｌ
道 内 ， Ｎ ２ 的去 除 率接 近 １０ 【 使 ｉ＋ ０ ％ 引。因 此 ， 在酸
孑内表面 ， 吸附活性 位基 本被 占据 ， Ｌ 且 空余 活性 位较 少 ， 吸 附速 率减 缓 Ｊ 虑 处理 含镍 废 水 的效 因此 。考 率 ，３ １Ｘ分子筛 对镍离子的吸附时间 以 ３ ｉ ０ｍｎ为宜。
郭 世 民
（ 襄县 环保 局 ， 西 定 山 定襄 ０５０ ） ３ ４０
摘 要 ： 究 了 １Ｘ分 子 筛 用 量 、 附 时 间 、 液 ｐ 研 ３ 吸 溶 Ｈ值 、 始 镍 离 子 浓 度 对 废 水 中镍 离 子 去 除 效 果 的 初 影响。结果表明 ， ２ 在 ５℃ 、Ｈ ＝ ． 、３ 分 子 筛 质 量 浓 度 １ ／ 、 附 时 间 ３ ｎ时 ， 初 始 质 量 ｐ ５ ９ ｔＸ ０ｇＬ 吸 ， ０ｍｉ 对
良好 的应 用 前景 。
将 吸 附 镍 离 子 的 １ Ｘ 分 子 筛 用 蒸 馏 水 洗 涤 ３
化学镍废水处理工程实例
化学镍废水处理工程实例发布时间：2021-04-09T07:46:22.553Z 来源：《防护工程》2021年2期作者：周良明1 李娟2 [导读] 根据化学镍废水的水质特点，在设计上考虑到运行可靠性和经济性，采用高级氧化法、物化沉淀法及树脂吸附联合工艺处理盐城市某精密电子元件生产企业电镀废水，先用高级氧化芬顿工艺将络合物分解，然后进行两级沉淀及添加重金属捕捉剂去除镍，再进入砂滤塔去除悬浮物，最后进入镍树脂塔进行镍的吸附去除。
出水总镍浓度满足《电镀污染物排放标准GB21900-2008》表3标准及企业的内控标准。
1.苏州市东方环境工程有限公司江苏苏州 215138；2.苏州市一六八环保科技有限公司江苏苏州 215138摘要：根据化学镍废水的水质特点，在设计上考虑到运行可靠性和经济性，采用高级氧化法、物化沉淀法及树脂吸附联合工艺处理盐城市某精密电子元件生产企业电镀废水，先用高级氧化芬顿工艺将络合物分解，然后进行两级沉淀及添加重金属捕捉剂去除镍，再进入砂滤塔去除悬浮物，最后进入镍树脂塔进行镍的吸附去除。
出水总镍浓度满足《电镀污染物排放标准GB21900-2008》表3标准及企业的内控标准。
关键词：化学镍废水；高级氧化法；树脂吸附；物化沉淀近年来，随着科技的不断进度，常规的电镀镍工艺已无法满足使用要求。
化学镀镍工艺开始走上舞台，而且应用的行业也越来越广，目前应用较广的主要为5G配套、汽车行业、航天行业内的元器件。
化学镀镍工艺的本质是化学反应，不同于电镀镍工艺，其工作原理是在不导电的情况下，利用氧化还原电位差，在含有Ni2+离子的溶液内加入还原剂，实现在不同基板材料表面进行镍的沉积，形成一层致密的镍镀层。
为了提高元器件表面镀层的质量及其化学性质稳定，化学镀液中会添加各种络合剂、稳定剂及光亮剂等高分子物质，这些物质化学性质特别稳定，非常难处理，若直接排放对环境的危害巨大。
因此研究化学镍废水的处理工艺及措施，具有一定的社会价值效益。
化学镍废水作业指导书
D402树脂再生过程反应：R—COONi + H2SO4R—COOH + NiSO4
R—COOH + NaOH R—COONa + H2O
5.4操作程序
5.4.1化学化学镍废水处理操作步骤
1）操作开始之前，确定各连接管正确连接。
2）在自动控制程序上打开化学镍收集水池提升泵。
3）操作结束时关闭化学镍收集水池提升泵。
5.4.2C柱再生步骤
5.4.2.1第一步：反打气
1）将再生第五组的进口管和出口管分别连接C柱的进口和出口连接处。
2）在控制面板上开启反5阀门、空气阀门和废水阀门。
3）反打气10分钟后关闭空气阀门。
5.4.2.2第二步：反冲洗
1）调进水流量为30L∕min，反向洗水20min。
5.4.3.6第六步：正向洗水
1）开启废水阀门，关闭化学镍回收阀门。开启正6阀门，关闭反6阀门。调进水流量为50L∕min，正向洗水30min。
5.4.3.7第七步：反向转型
1）关闭第六组阀门。将再生8%珠碱的进口管和出口管分别连接D402树脂的进口和出口连接处。
生效日期
Effective Date
V0
初版发行
2012-10-31
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13X分子筛去除水中重金属离子的研究
研究 的热 点 。
１Ｘ分子筛是一类人工合成的分子筛，具有较大 的孔径和较高的交换容量 ，且传质速 ３ 率高【 ８ 】 。本文采用 １Ｘ分子筛，通过离子交换作用，吸附水 中的 Ｐ ２、Ｃ ２ Ｃ ２ ３ ｂ＋ ｄ＋ ｕ＋ 和 ，并讨 论了水体中可能存在的 Ｎ ａ、Ｍｇ＋ ａ 离子对 Ｐ ２ Ａ 和 Ｃ ｚ、Ｃ ２ ＋ ｂ＋ 、Ｃ ｕ 吸附的影响。
２ 重 金属 储备 液 ． ２
用 Ｐ Ｃ２ ｄＮＯ ）４ ２ ｂ １、Ｃ （ ３ ・Ｈ Ｏ、Ｃ Ｓ ４ Ｈ Ｏ和 去离子 水分 别配 制成含 Ｐ ４８ｍｍｏ／ ２ ｕＯ・ ２ ５ ｂ ． ３ ｌ Ｌ、
Ｃｄ ＋４ ４ ｍｍｏ Ｌ、 ｕ ７ ７ ２ ５ ｌ Ｃ ． ／ ８ ｍｍｏ／ ｌ Ｌ的储 备液 ； 用
２ 实验 部分
２１ 吸 附剂 ．
１Ｘ分子筛由洛阳市建龙化工有限公司提供。ｘ射线衍射结果表明，该材料为具有 良 ３
‘ 收稿 日期 ：２Ｏ Ｏ ６年 ｌ 月 ２日 １ 项 目基金 ：国家 自然科 学 基金 （００ ０ ２；江 苏省 自然科 学基金 （Ｋ ０５ １） ４ ４ ２２） Ｂ ２ ０４７ 作 者简 介 ｌ李华 伟（９０ ） １８一Ｉ男，河南 省人，硕 士研 究生 ． ・ 通讯联 系人 ‘
在竞争吸附条件下，１Ｘ分子筛 ３ ３ 对 种重金属离子的选择性依次为 ｐ２ Ｃ ２ ４ ２ ｂ＋ ｄ＋ ￣ ＋ ＞ ） ｕ ．水中存在
的 Ｎ Ｍｇ 、 ａ＋ ａ． ２ Ｃ ２ 等对分子 筛吸附重金属效 率有 一定的影响，其 中 Ｃ ｃ ａ 对 ｕ 在分 子筛上 的 ＋
含镍污水处理技术试验研究
2.3.4离子交换器规格 装填3cm高度的732阳树脂,流速为10m/h。
3试验运行
(1 )运行前将V1-V7所有阀门关闭。 (2) 将100L二级污水注入120L贮液箱，污水中镰离子含量 预估值为lmg/L,pH约为10,依次投入50ml质量分数为20%的 混凝剂和10ml质量分数为98%的硫酸，搅拌lOmin后,测得污 水pH值为9.15,开启阀门VI、V4、V6、V7。 (3) 启动加压泵P,开启阀门V3,排净UF膜元件和管道中 的空气，调节回流阀V7,使加压泵P出口压力为O.IMpa,运行 15min后由UF膜元件取样口取水样200ml,送分析中心测试。 (4) 系统继续运行，开启V5让部分膜渗透液进入离子交换 器,并取交换器出口水样200ml,送分析中心测试。 (5) 当贮液箱中的污水浓缩至20升,系统停止运行,关闭 VI,开启V2,全开V7,启动加压泵P,用渗透液冲洗UF膜元件 表面。
操作压力：0.1-0.5MPa;pH:l-12； 操作温度:0-60七;表面流速:4-5m/s 2.1.2离子交换器规格 尺寸:①30XH400 树脂:732阳树脂 2.2二级污水处理工艺
图3二级污水处理工艺流程图
2.3加药处理的作用
2.3.1车间一级污水加药处理原理 向废水中投加碱性物质和除镰剂，使镰离子转变成金属氢
1.3技术方法和路线
超滤和混凝沉淀相结合叫处理二级含镰污水,膜渗透液再 经离子交换处理，达到更高的镰排放标准。
2试验材料与方法
2.1试验设备
由氟塑料管式超滤膜和离子交换器组合，在车间现场取得 二级污水进行试验。管式超滤膜结构图如图1所示，氟塑料膜渗
天然沸石对Pb_和Ni_离子的吸附作用研究_宋和付
2000年第4期 矿产与地质第14卷2000年8月M I N ERAL R ESOU RCES AND GEOLO GY总第78期天然沸石对Pb( )和N i( )离子的吸附作用研究①宋和付,夏畅斌,何湘柱,陈安国,黄念东(湘潭工学院环境工程与化工新技术研究所,湖南湘潭411201)摘 要:在静态条件下,研究了沸石对重金属离子(如Pb2+和N i2+)的吸附与交换。
结果表明,沸石对重金属离子具有较强的吸附性能,pH值是影响吸附的主要因素,离子交换和表面络合反应是主要吸附形式。
关键词:沸石;重金属;吸附作用;废水处理中图分类号:P578.974;O61 文献标识码:B 文章编号:1001-5663(2000)04-0276-03在化工、制革、电镀和矿山等行业每年要排放相当数量的重金属废水。
重金属废水通过土壤、水、空气,尤其是食物链,对人类的生存和身心健康产生严重危害。
由于浓度低,给回收和处理带来了一定的困难。
目前,处理重金属废水最常用的方法是离子交换和化学沉淀法,新型廉价的吸附材料和化学沉淀剂的开发应用是电镀废水处理方面的研究重点[1-6]。
沸石是一种含碱金属和碱土金属阳离子(通常为N a、K、Ca和M g)的铝矽酸盐矿物,长期以来它一直用于水的软化,作为一种新型吸附剂的原材料,在废水处理中被开发利用的程度低。
本文主要研究沸石对铅( )利镍( )离子的吸附作用,探讨吸附机理和工业应用的可能性,为沸石的进一步研究开发提供基础。
1 实验部分1.1 材料及其处理实验用沸石的矿物组成为铝矽酸盐矿物,其化学成分如表1所示。
表1 沸石的化学组成 (%)沸石粒级Si O2A l2O3Fe2O3CaO M gO N a2O K2O T i O2M nO P2O5 0109～0118mm36155915211171616511128114511311175011401560136～0172mm361351211861589106618521722120110601070128将沸石破碎研磨,粒径控制在01045～01720mm。
219408687_有色行业科研实验废水除镍钴技术研究
———————————————————————作者简介:孙立田（1985-），男，山东临沂人，硕士研究生，高级工程师，现供职于矿冶科技集团有限公司，从事环保管理工作。
1概况某科技公司是有色金属领域矿产资源综合利用开发的领军企业，在选矿设备方面代表国家水平，业务范围涵盖有色金属采选冶技术研发和工程总承包，建有研发基地用于技术研发的小试和扩大试验，同时配套建设了废水处理站，采用“中和混凝沉淀+砂滤+活性炭+除砷吸附”的处理工艺，主要处置低浓度重金属废水中的铅、砷、铜、锌等金属离子污染物，处理量为2m 3/小时，运行时长8小时/天。
该废水处理站已投用10多年，设备陆续老化，显露出pH 控制不准、自动排泥阀无法工作、压滤机脱水效果差且故障率高、活性炭多年未更换等系列问题，导致水处理性能下降；同时因该公司业务的不断发展，实验废水水质越来越复杂，重金属浓度更高；另外，北京市关于废水排放的标准要求相比之前更加严格，以上因素使得现行的工艺和设备设施已无法满足废水处理要求。
该公司监测发现经处理后车间排口出水水质出现总镍、总钴经常超标，为此需对废水处理工艺及设施进行技术改造，以满足环保要求和业务发展需要。
2实验2.1水质调研考虑到实验废水水质波动较大，技改项目多次取废水处理系统进、出水进行水质分析，得到包含镍、钴等重金属在内的水质指标。
进、出水水质及排放标准见表1。
如表1及日常监测数据所示，原水中的镍、钴含量波动范围很大，而外排要求又很高，目前现行的低浓度重金属废水处理系统处理完毕出水中的镍、钴、铜、铅、锌都有超标，其中镍、钴超标严重，并且在总排口依然超标。
本项目思路是在现有系统处理水量不变的基础上，首先利用现有设施将重金属处理至一个较低范围，再增设一套深度处理设备，确保镍、钴等重金属达标。
2.2处理技术比选常用的重金属废水处理技术包括中和沉淀法、活性炭吸附、膜处理法、树脂吸附技术、硫化法等技术，常用技术的比较见表2。
CuCoNi改性13X对硫化物的吸附性能的开题报告
CuCoNi改性13X对硫化物的吸附性能的开题报告一、研究背景和意义固定床催化反应器在石油化工、化工等领域中广泛应用，但是在长时间运行过程中会受到诸多限制因素的影响，比如存在的硫化物、氮化物等。
硫化物是一种常见的催化剂中毒因素，会影响催化剂的活性、选择性和稳定性，降低了催化剂的使用寿命。
因此，在固定床催化反应器中，使用催化剂来去除硫化物是一种有效的办法。
13X分子筛具有良好的吸附性能，因此在去除硫化物方面具有一定的应用潜力。
但是，在硫化物存在的情况下，13X分子筛的吸附能力会减弱。
因此，通过对13X分子筛进行改性，提高其对硫化物的吸附能力，对固定床催化反应器的长期稳定运行有重要意义。
二、研究目的和内容本研究旨在通过CuCoNi改性13X对硫化物的吸附性能进行研究，具体包括以下内容：（1）制备CuCoNi改性13X催化剂，并对其进行表征；（2）通过实验研究CuCoNi改性13X对硫化物的吸附性能，并分析吸附机理；（3）探究CuCoNi改性13X催化剂在固定床催化反应器中去除硫化物的应用潜力。
三、研究方法（1）制备CuCoNi改性13X催化剂：通过共沉淀法将Cu、Co、Ni 离子混合，制备CuCoNi前驱体，将制备好的CuCoNi前驱体与13X分子筛进行复合处理，获得CuCoNi改性13X催化剂。
（2）催化剂表征：通过XRD、SEM、EDS、TEM、BET等表征手段对催化剂进行结构、形貌、组成、孔结构等方面的表征。
（3）实验研究吸附性能：以硫化氢为模型物，使用质量浓度法进行静态吸附实验，并通过GC/MS对吸附前后气相中硫化氢的浓度进行检测，对吸附性能进行评价和分析。
（4）探究在固定床催化反应器中的应用潜力：通过模拟固定床催化反应器实验研究CuCoNi改性13X催化剂在去除硫化物方面的应用潜力，并评价其在实际工业中的应用前景。
四、研究意义本研究可以探索新型CuCoNi改性13X催化剂对硫化物的去除性能和机理，并为工业应用提供新思路和技术支持。
13X沸石去除废水中镍离子的实验研究
13X沸石去除废水中镍离子的实验研究蒋佰坤, 戚洪彬(中国地质大学,北京 100083)摘 要:实验着重研究了合成13X沸石分子筛吸附重金属离子中的镍离子。
结果表明:当废水p H≥5,C Ni2+≤200mg/L,吸附时间为30min,按镍/沸石质量比为1∶50投入沸石进行处理,镍离子的去除率可达到99%以上。
处理后废水均达到工业排放标准。
关键词:13X沸石; 废水处理; 镍离子中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:100326504(2003)0620023203 在废水中的各类有害物质,重金属通常具有急性和慢性毒性,可引起癌变或直接引发毒性[1～2],因此,去除重金属离子是水处理技术中的重要而迫切的课题之一。
重金属废水来自于金属冶炼厂、电镀厂、电解、医药、染料等工业排放。
目前重金属废水处理技术主要有中和沉淀法、电解法、硫化物沉淀法、氧化还原法、铁氧体法、离子浮上法、生物絮凝法、电渗析法等,但以上方法普遍存在着设备繁、造价高和不易推广的问题[2]。
所以研究低成本,高效益和简单易行的重金属污染物处理技术尤为重要。
国内外的研究表明,在重金属废水处理中,一些硅酸盐矿物能有效地去除水体中的Ni2+、Ag+、Pb2+、Cu2+等重金属离子,沸石分子筛便是一种硅酸盐矿物,具有独特的结构,对阳离子有良好的吸附作用[3～4]。
本文选用13X沸石分子筛作为吸附剂去除废水中的重金属离子镍,重点研究了包括沸石用量、接触时间、温度、沸石粒径、酸度和重金属离子浓度对去除效果的影响。
实验结果表明合成沸石分子筛的性能稳定,对重金属离子具有良好的去除效果。
1 实验部分1.1 实验仪器玻璃仪器(试管等)、78—1型磁力加热搅拌器、LD5—10离心机型、HZQ2C型空气浴、恒温振荡器、循环水式真空泵、火焰原子吸收分光光度计等。
1.2 实验材料与试剂实验试剂包括:NiCl2(分析纯)、NaOH固体、浓硝酸等。
实验材料为合成13X沸石分子筛,其化学成分见表1。
微污染水中镍离子初始浓度对其在不同生物慢滤柱中去除的影响
X.
/
■■-謀浓度 0.04 mg/L
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■謀浓度0.08 mg/L
-
、/
*千银镰浓浓度度00.1.126mmgg/L/L
50 I-----1-1---- 1--1---- 1--1 ---- 1-1---- 1--1 ---- 1--1 ---- 1-1---- 1--1 ---- 1--1 --0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 运行天数/d
\
于生物解毒效果的存在，微生物通过运输、结合与转
化等方式消除抑制其正常生长繁殖的［离子，并对
“
生 711N14］。 在 ' 中，‘
［离
子浓 的 ， 去
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中的［离子浓 \ ，对 ［ 生 的
毒害作用逐渐变大，而因毒害作用过大，造成后期难
+P
作用 。 在
除率分别从77%下降到62. 5%, 77. 5%下降到
60%，81567%
到725%，80%
到7%；4〜
7 d时出水［离子的去除率分别从62. 5%上升到 80%，。力 上升到 87. 5% ,2. 5% 上升到 86. 67% ,
75%上升到82. 5% ；至9 d时,出水［离子的去除率
在85% ,87%,86%,83%左右波动。由此可知，沸
收稿日期：2024复4复4 修改稿日期：2020复8C0 基金项目：国家自然科学基金(51753031)；国家重点研发计划(2416YFD1100103)；甘肃省非常规水资源化利用技术重点
实验室资助项目(UWKLC903) 作者简介:赵凯(595-),男，陕西榆林人，在读硕士研究生，师从张国珍教授,研究方向为污水处理理论与技术。电话:
含镍废水处理及回收镍的研究进展
用生物法治理重金属废水，近几年才有报道［ ９］ 。最初只是用于处理含 铬 废 水，现 在 已 向 处 理 镍 、铜 、镉 等 重 金 属 方 向 发 展 。 其 原 理 是 通 过 细 菌 ， 把 有 毒 的 重 金 属 还 原 成 低 毒 的 沉 淀 物 。中 国 石 化 股 份 有 限 公 司 巴 陵 分 公 司的舒浩华［ １０］ 等人用趋磁性 细 菌 —磁 场 处 理 含 镍 废 水 ， 研 究 发 现 ， 经 过 这种方法处理后， 出水中镍离子浓度很低， 可以达到排放标准。西南航空 维修公司于 １９９７ 年和中科院成都某研究所合作， 建成了生物法废水处 理站［ １１］ ， 依靠人工培养的功能菌， 通 过 功 能 菌 的 作 用（ 静 电 吸 附 、酶 的 催 化转化、络合、絮凝、包藏共沉 淀 和 对 ｐＨ 的 缓 冲 作 用） ， 使 重 金 属 镍 、铅 、 铜等二价离子被菌体吸附络合， 经固液分离， 废水达标排放或回用， 重金 属离子沉淀成污泥。生物法处理废水与化学沉淀法很相似， 不同的是用 生物菌代替化学药剂。生物法中功能菌对金属离子的富集程度高， 从而 减少了污泥的生成。但功能菌繁殖速度慢， 平均需要 ２４ ｈ 以上， 且处理后
微电解技术是采用工业铸铁屑为原料， 利用微电池腐蚀原理所引起 的 电 化 学 、化 学 反 应 和 物 理 反 应（ 包 括 氧 化 、还 原 、置 换 、絮 凝 、吸 附 、共
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胡元钧 含镍废水处理及回收镍的研究进展
本刊 Ｅ－ ｍａｉｌ：ｂｊｂ＠ｍａｉｌ．ｓｘｉｎｆｏ．ｎｅｔ 综 述
沉、过滤等诸多原理） 综合作用， 去除水中重金属的一门技术。在整个反 应塔中介质分为三层： 氧化、还原主反应层、絮凝层和过滤层。沈阳大学 的 王 书 文［ １５］ 研 究 发 现 微 电 解 法 在 适 宜 的 ｐＨ 范 围 和 适 当 反 应 时 间 条 件 下， 可以综合处理多种重金属离子， 出水可以直接达标排放。而且这种方 法不用投加化学药剂， 运费低， 污泥量少， 原料易得， 价格低廉， 微电解装 置简单， 易于定型， 可实现自动化操作， 减轻工人劳动强度。
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13X沸石去除废水中镍离子的实验研究蒋佰坤, 戚洪彬(中国地质大学,北京 100083)摘 要:实验着重研究了合成13X沸石分子筛吸附重金属离子中的镍离子。
结果表明:当废水p H≥5,C Ni2+≤200mg/L,吸附时间为30min,按镍/沸石质量比为1∶50投入沸石进行处理,镍离子的去除率可达到99%以上。
处理后废水均达到工业排放标准。
关键词:13X沸石; 废水处理; 镍离子中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:100326504(2003)0620023203 在废水中的各类有害物质,重金属通常具有急性和慢性毒性,可引起癌变或直接引发毒性[1～2],因此,去除重金属离子是水处理技术中的重要而迫切的课题之一。
重金属废水来自于金属冶炼厂、电镀厂、电解、医药、染料等工业排放。
目前重金属废水处理技术主要有中和沉淀法、电解法、硫化物沉淀法、氧化还原法、铁氧体法、离子浮上法、生物絮凝法、电渗析法等,但以上方法普遍存在着设备繁、造价高和不易推广的问题[2]。
所以研究低成本,高效益和简单易行的重金属污染物处理技术尤为重要。
国内外的研究表明,在重金属废水处理中,一些硅酸盐矿物能有效地去除水体中的Ni2+、Ag+、Pb2+、Cu2+等重金属离子,沸石分子筛便是一种硅酸盐矿物,具有独特的结构,对阳离子有良好的吸附作用[3～4]。
本文选用13X沸石分子筛作为吸附剂去除废水中的重金属离子镍,重点研究了包括沸石用量、接触时间、温度、沸石粒径、酸度和重金属离子浓度对去除效果的影响。
实验结果表明合成沸石分子筛的性能稳定,对重金属离子具有良好的去除效果。
1 实验部分1.1 实验仪器玻璃仪器(试管等)、78—1型磁力加热搅拌器、LD5—10离心机型、HZQ2C型空气浴、恒温振荡器、循环水式真空泵、火焰原子吸收分光光度计等。
1.2 实验材料与试剂实验试剂包括:NiCl2(分析纯)、NaOH固体、浓硝酸等。
实验材料为合成13X沸石分子筛,其化学成分见表1。
1.3 实验方法将浓度为1.000g/L的镍离子标准溶液配制成不同初始浓度的试液,测定其pH值。
然后加入一定质量作者简介:蒋佰坤(1978-),男,硕士研究生,主要从事环境矿物材料处理废水的研究。
表1 13X沸石分子筛化学成分成分S iO2A l3O2Fe2O3FeO MgO C aO Na2O K2O含量(%)39.2321.58 1.430.00.78 2.5310.22 1.71成分H2O+H2O-T iO2P2O5MnO CO2TOT A L含量(%)8.0212.190.150.00980.036 1.3999.28的13X沸石分子筛,放置在磁力搅拌器上搅拌,吸附一定时间进行过滤,测定吸附后溶液的p H值。
取滤液用火焰原子吸收分光光度计测定滤液中残余的镍离子的吸光度。
对照标准工作曲线,计算其浓度。
计算镍离子的去除率(%)=[(C0-C)/C0]×100,式中C0表示试液的初始浓度、C表示试液的吸附后浓度。
2 结果与讨论2.1 沸石用量的影响按1.3实验方法进行操作,废水量50mL,改变沸石用量,实验结果(见表2)。
表明随沸石用量的增加,镍的去除率增大。
沸石用量在0.1～0.5g范围内变化时,去除率变化较大;当沸石用量大于0.5g后,去除率变化趋于平缓,已达到99%以上。
故确定沸石用量应为0.5g。
计算出镍离子/沸石重量比是1∶50。
表2 沸石用量对去除镍离子的影响沸石用量(g)处理前处理后p H值C Ni2+(mg・L-1)p H值C Ni2+(mg・L-1)去除率(%)0.1 5.85200 6.8258.7070.660.2 5.852007.1741.8779.070.3 5.852007.3316.1291.940.4 5.852007.42 3.3298.340.6 5.852008.660.6299.690.8 5.852008.960.3599.832.5 5.852009.010.00100.00 2.2 吸附时间的影响按1.3实验方法沸石用量为0.4g,废水量50mL,改变吸附时间,测定结果(见表3)。
表明随吸附时间的延长,去除率升高,当13X沸石与镍离子试液接触时间大于20min时,去除率变化趋于平稳,此时镍离子去除率达到98.5%以上。
为了有较好的去除效果,确・32・13X沸石去除废水中镍离子的实验研究 蒋佰坤,等定13X沸石去除镍离子的吸附时间为30min。
表3 吸附时间对去除率的影响吸附时间(min)处理前处理后p H值C Ni2+(mg・L-1)p H值C Ni2+(mg・L-1)去除率(%)2 5.852007.528.3995.815 5.852007.56 5.9397.0410 5.852007.45 4.1597.9320 5.852008.60 2.6798.6730 5.852007.42 3.3298.3440 5.852008.04 2.8898.5660 5.852008.14 3.0598.482.3 溶液酸度的影响按1.3实验方法,沸石用量为0.4g,吸附时间30min,废水量50mL,改变含镍试液的酸度,实验结果(见表4)。
结果表明,当溶液p H值<5时,镍离子去除率较低,小于96.5%,随着p H的升高,去除率增大,达到98%以上。
当碱性条件下,由于部分形成Ni (OH)2沉淀而更有利于镍的去除,经计算可知在pH值大于8时,有氢氧化镍沉淀产生,此时处理方法已经以沉淀为主,不属于本实验研究范围。
因此,本实验利用沸石吸附镍离子的实验条件应为弱酸性或中性溶液。
表4 溶液酸度对去除率的影响沸石用量(g)处理前处理后p H值C Ni2+(mg・L-1)p H值C Ni2+(mg・L-1)去除率(%)0.4 2.742007.927.0396.490.4 4.242007.8712.2293.890.4 4.652007.898.9395.540.4 6.202007.42 3.8598.080.48.542008.960.29599.850.49.9020010.200.00100.002.4 沸石粒径的影响按1.3实验方法,沸石用量为0.4g,吸附时间为30min,废水量50mL,分别用40、100、200、250目筛不同粒度的13X沸石进行吸附实验,测定结果(见表5)。
可知,随着粒度的减少,去除率有所增加。
当粒度大于100目时,沸石粒度对镍去除率影响不大,去除率变化表5 沸石粒径对去除率的影响沸石粒径(目)处理前处理后p H值C Ni2+(mg・L-1)p H值C Ni2+(mg・L-1)去除率(%)40 5.922007.9012.7393.64100 5.922007.42 3.3298.34 200 5.922007.80 2.99598.50 250 5.922007.47 3.7598.13较平稳,可达到98%以上,若沸石粒径大于250目时,因粒度过细而会破坏晶格结构,使沸石去除率降低。
2.5 反应温度的影响按1.3实验方法,沸石用量为0.4g,废水量50mL,吸附时间30min,沸石粒径为100目,用HZQ—C空气浴振荡器调节温度,进行反应温度对沸石去除镍离子的影响实验,结果(见表6)。
结果可知,在17.5～50℃范围内,去除率无明显的变化,均在98%以上。
表6 反应温度对去除率的影响温度(℃)处理前处理后p H值C Ni2+(mg・L-1)p H值C Ni2+(mg・L-1)去除率(%)17.5 5.922007.42 3.3298.3425 5.922008.27 2.5798.7235 5.922008.34 1.4499.2845 5.922008.43 3.0398.4950 5.922008.190.9299.54 2.6 初始浓度的影响按1.3实验方法,沸石用量为0.4g,废水量50mL,吸附时间30min,沸石粒径为100目,温度在室温条件下,改变含镍试样的初始浓度,按镍/沸石重量比为1∶50投加沸石分子筛进行吸附实验,测定结果(见表7)。
可知,在镍/沸石重量比不变的条件下,随着镍离子初始浓度的增加,其去除率有下降的趋势。
当镍离子浓度小于200mg/L时,去除率比较平稳,均大于98.5%。
当镍浓度大于200mg/L时,去除率有下降的趋势,吸附后出水浓度较大,同时由于沸石用量较大给实验操作带来不便,本方法适用于低于200mg/ L的含镍废水的处理。
表7 初始浓度对去除率的影响沸石用量(g)处理前处理后p H值C Ni2+(mg・L-1)p H值C Ni2+(mg・L-1)去除率(%)0.1 5.92508.210.5498.920.2 5.921007.940.6099.400.3 5.921507.82 2.0298.650.4 5.922007.42 3.3298.340.5 5.922507.71 4.4698.223 结论(1)合成的13X型沸石分子筛对二价镍离子有较强的去除作用,并且吸附容量较大,按镍与沸石分子筛质量比为1∶50进行处理,镍的去除率达99%以上。
(2)当废水中镍离子浓度为50～250mg/L,p H值5.5～7.5,沸石粒径100～250目,温度15～50℃,反应时间20～50min范围内,镍的去除率均较高。
合成沸石分子筛的性能稳定,利用其处理废水中重金属离子的实验结果较为理想、方法简单、易于操作,在实际废水处理中可以得到广泛的应用。
[参考文献][1] 张勇,万金泉.工业废水污染控制方法的新近展[J].工业水处理,2001,21(1):9～12.[2] 常学秀,文传浩,王焕校.C Ni2+重金属污染与人体健康[J].云南环境科学,2000,19(1):59～61.(下转第30页)・42・表2 对50组降水化学数据3的计算结果序号ΔC(μeq/L)∑(+)∑(-)p H值理论实测序号ΔC(μeq/L)∑(+)∑(-)p H值理论实测1-3.72 2.311 5.32 3.532615.49 1.186 6.49 5.05 2-87.00 1.472 4.06 3.662753.07 1.6637.02 5.05 313.58 1.973 6.44 3.87328-16.950.978 4.76 5.10 4-83.16 1.269 4.08 3.9429-148.840.661 3.83 5.11 35-93.530.994 4.03 4.043026.03 2.114 6.71 5.13 654.50 1.4847.03 4.08331-6.790.998 5.13 5.14 37-87.800.952 4.06 4.163248.69 2.087 6.98 5.15 834.52 1.362 6.83 4.273324.40 1.065 6.68 5.20 958.18 1.5537.06 4.32334-1.96 1.009 5.46 5.28 310-25.36 1.052 4.59 4.3535107.59 1.3867.33 5.36 1167.25 1.3307.12 4.393640.75 2.662 6.90 5.46 12105.38 1.2637.32 4.433730.17 1.417 6.77 5.63 313-15.10 1.119 4.81 4.4338154.93 2.5407.48 5.65 314-45.720.968 4.34 4.4539-100.480.838 3.99 5.68 315-17.20 1.124 4.76 4.4740625.00 3.0338.09 5.80 169.95 1.158 6.31 4.5741172.96 1.4287.53 5.91 317-12.69 1.065 4.88 4.6542619.30 2.7668.08 5.9718-63.830.960 4.19 4.7334315.64 1.031 6.49 6.00 319-6.88 1.098 5.12 4.754425.50 1.372 6.70 6.33 2032.53 1.318 6.81 4.7745-30.610.926 4.51 6.4121-32.370.869 4.49 4.8246-35.750.899 4.44 6.61 322-11.83 1.006 4.91 4.8647259.33 1.4477.71 6.80 2383.41 1.6077.21 4.9048-45.960.867 4.337.07 324-10.54 1.001 4.96 4.9549257.37 1.2927.707.27 2546.44 1.709 6.96 4.96350141.33 1.1537.447.30注:3原始数据参见文献[4],共110组,包括Ca2+、Mg2+、K+、Na+、NH4+、SO42-、NO3-和Cl-8种离子的浓度数据。