化学镀镍废水处理工艺研究
镀镍废水处理
微电解法处理含镍废水1、工艺分析在分解了有机酸络合剂的化学镀镍废水中,Ni2+及其他重金属离子也可采用微电解法进行处理,微电解法主要是以工业废铁屑经过活化处理与惰性材料混合作为原料,放入反应器中,利用微电解原理所引起的电化学和化学反应及物理作用,包括催化、氧化、还原、置换、絮凝、吸附、共沉淀等联合作用,将废水中的Ni2+离子及重金属离子除去的方法,达到净化废水的目的。
一般控制进入微电解反应器废水的pH值为3左右,pH值过高,反应不完全;pH值过低,反应器中填料的消耗量及后续碱中和处理投入的碱量加大,增加处理成本.若废水的pH值为4～6时,可补充少量的酸洗废液以调节pH值至合适的范围.废水处理过程中,为防止填料的板结,可采用合适的气、水联合反冲洗的方法,并进行填料的定期清洗,除去其表面的钝化膜,保证其具有较高的活性,以达到净化废水除去重金属离子的目的.该方法利用微电解填料,达到以废治废的目的,对于小型化学镀镍企业具有较好处理效果。
经微电解氧化、吸附处理后将pH调节至10左右，进行沉淀，去除水中Fe 粒子等，出水即可回用。
2、工艺流程图微电解全自动处理工艺设备配置清单及报价离子交换法处理1、处理工艺离子交换树脂是具有三维空间结构的不溶高分子化合物，其功能基可与水中的离子起交换反应。
镀镍废水中的Ni2+离子为正二价的金属阳离子，因而采用阳离子交换树脂来吸附。
所用树脂可以是强酸性阳离子交换树脂也可以是弱酸性阳离子交换树脂。
采用弱酸阳离子树脂交换时，通常将树脂转为Na型，因为H 型交换速度极慢。
含Ni2+废水流经Na型弱酸阳树脂层时，发生如下交换反应：2R-COONa+Ni2+（R-COO)2Ni+2Na+这样，水中的Ni2+被吸附在树脂上，而树脂上的Na+便进入水中。
树脂经处理可重新投入运行，进入下一循环。
废水经处理后可回用，洗脱得到的镍经净化后可回镀槽使用。
2、工艺流程图两汉：诸葛亮先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。
化学镀镍废水处理
挑战
然而，化学镀镍废水的再利用和回收也面临着一Байду номын сангаас挑战 。例如，废水中的重金属离子和有机污染物的浓度和种 类可能因工艺和生产过程的变化而不同，给废水的处理 带来一定的难度。此外，废水的资源回收需要经过多步 处理和加工过程，技术要求较高，成本也相对较高。因 此，企业需要在处理技术和经济成本之间进行权衡和选 择。
发展趋势
目前，化学镀镍废水处理正朝着高效、节能、环保的 方向发展。新型的处理技术如电化学处理、光催化氧 化、高级氧化等逐渐得到应用和推广。此外，废水回 用和资源回收也是未来的发展趋势。
废水资源的再利用和回收的前景和挑战
前景
随着废水处理技术的不断进步，化学镀镍废水的再利用 和回收前景广阔。通过有效的处理技术，可以实现废水 的净化并提取其中的有价值的资源，如重金属和有机添 加剂。这将为企业带来经济效益和环保效益。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
水的目的。
优点
适用于处理含镍浓度较低的废水 ，处理效果好，不产生二次污染
。
缺点
需要使用催化剂，且对光源的要 求较高，处理成本相对较高。
03 化学镀镍废水处理的应用 案例
化学沉淀法应用案例
总结词
化学沉淀法是一种常用的化学镀镍废水处理方法，通过向废水中投加化学试剂，使废水中的重金属离子与沉淀剂 反应生成固体沉淀，从而实现废水净化。
总结词
光催化氧化法是一种新型的废水处理方法， 通过光照射催化剂，产生自由基等活性物质 ，将废水中的有机物氧化为无害物质，从而 达到废水净化目的。
详细描述
光催化氧化法在化学镀镍废水处理中也有一 定的应用。例如，使用二氧化钛作为催化剂 ，在紫外光的照射下，可以将废水中的有机 物氧化为无害物质。另外，光催化氧化法还 可以用于处理含重金属离子的废水，如含铬 、镍等重金属离子的废水。
含镍废水处理方法
含镍废水处理方法含镍废水方法研究1引言(Introduction)镀镍作为金属表面修饰的主要方式，其过程会产生大量的含镍废水，其中除了有以硫酸镍和氯化镍为主的游离态镍，还有因生产工艺需要添加各种络合剂，如酒石酸钾钠(TA)、柠檬酸(CA)、焦磷酸钠(SP)等，它们会与废水中的Ni2+形成更稳定的TA-Ni、CA-Ni、SP-Ni 等酸性络合镍，使得含镍废水难以有效处理，而镍是国际上公认的致癌物，在GB8978—1996《污水综合排放标准》中被归为第一类污染物，其超标排放会对环境造成严重污染.目前，处理含镍废水最常用的方法是以氢氧化物和硫化物为主的传统化学沉淀法，其主要适用于游离态镍处理，但对低浓度络合Ni很难有效脱除，其他方法如电解法、离子交换法、吸附法、高级氧化还原法，虽能保证出水总镍达标，但普遍存在处理成本较高，反应时间长，易引起二次污染等，限制了其实际应用.随着废水排放标准日益严格，特别是广东省环保厅要求处理后的含Ni电镀废水中残留Ni2+浓度低于《电镀污染物排放标准(GB21900-2008)》特别排放限值0.1mg·L-1，因此需要开发一种更稳定有效深度脱除低浓度络合Ni的方法.以二硫代氨基甲酸类(DTC)为代表重金属捕集剂因其强大的螯合能力，可直接与络合态重金属离子形成强稳定性的螯合沉淀物，从而有效脱除废水中的重金属污染物，受到广泛关注.近些年来，学者已经开始利用DTC类重金属捕集剂来处理含镍废水，并取得较好的效果.合成四乙烯五胺多(二硫代甲酸钠，TEPAMDT)来处理含游离和络合Cu2+及Ni2+废水，去除率均在99.8%以上.Fu等(2007)利用合成的重金属捕集剂BDP和DDTC处理Ni2+和CA-Ni废水，其对Ni的沉淀效率达到98%以上，出水Ni2+浓度低于1.0mg·L-1.然而，绝大多数学者研究的都是较高浓度的含镍废水(>50mg·L-1)，尤其对于低浓度络合Ni废水的研究较少.本研究结合实际需要，选用自主合成的多硫代巯基类重金属捕集剂N，N-双(二硫代羧基)乙二胺，以CA-Ni、TA-Ni、SP-Ni3种低浓度模拟络合镍废水为研究对象，系统研究了EDTC 投加量、初始pH、反应时间、沉淀时间等因素对Ni去除效果的影响，同时探讨了螯合沉淀物的浸出特性及EDTC深度脱除络合Ni的机理，为实际低浓度含镍废水的高效深度处理提供理论依据.2材料与方法(Materials and methods)2.1实验材料氯化镍(NiCl2·6H2O)，分析纯，天津市百世化工有限公司;柠檬酸(CA)，分析纯，成都市科龙化工试剂厂分析;氢氧化钠(NaOH)分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司;酒石酸钾钠(TA)分析纯，成都市科龙化工试剂厂;焦磷酸钠(SP)分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司;浓硝酸，分析纯，天津市百世化工有限公司;阴离子型聚丙烯酰胺(PAM)，分子量300万，分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司;自制重金属捕集剂N，N-双(二硫代羧基)乙二胺(EDTC)2.2实验方法 2.2.1重金属捕集剂EDTC的制备往配有搅拌和冷凝的三口烧瓶中加入40mL的混合溶剂(V乙醇/VH2O=1∶2)，后在搅拌过程中加入乙二胺0.1mol(6.68mL)，在冰水浴中缓慢滴加CS20.25mol(15.08mL)，滴加完成后升温至室温，稳定反应2h，抽滤，分别用去离子水和无水乙醇洗涤产物2次，40℃真空干燥至恒重，得白色粉末固体，即为重金属捕集剂EDTC.2.2.2低浓度络合镍的捕集实验在室温条件下，在烧杯中加入100mL5mg·L-1模拟络合镍废水(由六水氯化镍与TA、CA、SP按物质量比1∶1配制，后稀释至5mg·L-1)，调节初始pH，投加一定量重金属捕集剂EDTC，置于六联搅拌器中快速(250r·min-1)搅拌2min，投加絮凝剂PAM1.0mg·L-1，并缓慢搅拌(50r·min-1)5min，静置10min后取液面以下2cm处清液，用原子吸收分光光度计测定上清液中残留的Ni浓度，计算去除率.具体流程如图1所示.图1重金属捕集剂EDTC处理含镍废水实验流程图2.2.3螯合沉淀物浸出实验将EDTC与络合Ni按最佳条件反应生成的螯合产物经去离子水和乙醇各洗涤两次、过滤，于40℃真空干燥后备用，参照Chang等(2002)的方法对沉淀物进行半自动溶出实验(SDLT)，测定螯合沉淀物的稳定性.SDLT实验步骤如下：将螯合沉淀物加入4个具塞锥形瓶内，按100∶1(mL·g-1)的固液比分别加入pH为3.0和5.0的醋酸溶液、pH 为7.0的水溶液及pH为9.0的NaOH溶液.进行静置溶出实验.每隔一段时间测定溶出的Ni2+浓度.2.3分析方法pH指标：采用雷磁pHS-25酸度计测定;Ni2+浓度：采用火焰原子吸收分光光度计测定(日立Z2000型，检出限0.02mg·L-1，日本日立仪器有限公司);重金属捕集剂EDTC反应前后表征：(1)采用KBr压片法，Nicolet380傅里叶变换红外光谱仪(Nicolet380，美国THERMO Fisher Scientific)在波数4000-400cm-1范围内测定透光率，仪器分辨率为0.4cm-1.(2)采用有机元素分析仪(2400Ⅱ，美国PerkinElmer)测定捕集剂和螯合产物碳氢氮硫含量.3结果与讨论(Results and discussion)3.1EDTC投加量对Ni去除效果的影响取浓度为5mg·L-1各络合Ni废水100mL，调节初始pH为6.0，投加不同剂量的重金属捕集剂EDTC，反应2min，PAM为1.0mg·L-1，慢搅5min，静置10min，考察EDTC投加量对Ni去除效果的影响，结果如图2所示.图2EDTC投加量对络合Ni2+去除的影响(T=25℃，pH=6.0，PAM=1.0mg·L-1，t=5min)随着EDTC投加量的增加，Ni的去除效率迅速增加，当投加量与Ni2+达到一定比例时，去除率趋于稳定，继续增大EDTC投加量，去除率反而有所下降.主要原因是DTC基团电离时带有负电荷，当EDTC投加量过量时，EDTC与Ni2+螯合形成的细絮体微粒上带有过剩的负电荷，导致絮体间的静电斥力加大，影响絮凝效果，去除率有所降低(刘立华等，2012).对于CA-Ni、TA-Ni、SP-Ni，EDTC的最佳投加量分别为60mg·L-1、55mg·L-1和70mg·L-1，对应的Ni去除率分别为99.31%、99.23%和99.51%，残留浓度均远小于0.05mg·L-1，达到《电镀污染物排放标准(GB21900—2008)》中关于Ni污染物特别排放限值要求(<0.1 mg·L-1).可以看出，EDTC对3种低浓度络合镍均能有效脱除，表明EDTC对Ni2+的螯合能力强于TA、CA、SP.3.2初始pH对Ni的去除影响取5mg·L-1的各络合Ni废水100mL，用稀HNO3或NaOH水溶液调节废水初始pH，PAM 用量为1mg·L-1，同时以传统的碱中和沉淀法做对比，考察初始pH对络合Ni去除效果的影响，结果如图3所示.图3废水初始pH对络合Ni2+去除的影响(a.MEDTC=0，b.MEDTC为最佳加药量)由图3a可知，EDTC投加前，调节体系pH为1~11，没有Ni(OH)2产生，Ni的去除率接近于0，这说明CA-Ni、TA-Ni、SP-Ni在酸碱条件都很稳定，传统的碱中和沉淀法不能处理络合镍废水.由图3b可以看出，投加EDTC后，当pH<4时，Ni的去除率随着pH的增大而增加;当pH范围为4～8时，Ni的去除率稳定在98%以上，残留浓度低于0.1mg·L-1;而当pH>8时，Ni的去除率迅速下降，反应先后反应体系pH变化不大.废水pH对络合Ni去除影响较大的原因如下：EDTC与Ni2+反应的实质是DTC(二硫代氨基甲酸基)基团与Ni2+的螯合作用，DTC基团在反应体系中存在式(1)电离平衡(郝学奎等，2008)，随着pH值的上升，H+浓度不断减小，电离平衡向右移动，解离出更多的DTC基团与Ni2+进行螯合，去除率逐渐上升;当体系在碱性条件下(pH>8)，络合离子如柠檬酸、焦磷酸等酸效应较弱，其与Ni2+形成的螯合物稳定性较强，抑制了EDTC对络合Ni的捕集，Ni的去除率迅速下降，特别是当pH=11时，Ni的去除率下降至65%左右;当在强酸条件下，大量的H+一方面会抑制—CSSH的电离，即式(1)中的平衡向左移动，同时EDTC还可能分解为CS2和质子化胺(Saegnsa et al.，1978)，如式(2)所示，使得反应体系中DTC基团减少;另一方面体系中H+浓度过高，可能会与Ni2+竞争DTC基团上的螯合活性位点(Bai et al.，2011)，导致Ni的去除率迅速降低.因实际电镀含镍废水多为酸性废水(pH为6.0左右)，传统的化学沉淀法一般需要在反应前后消耗大量的酸碱调节pH，甚至需要提前经过破络，而EDTC可以直接用于酸性含镍废水的处理，克服了传统化学沉淀法的不足(王贞等，2010).(1)(2)3.3反应时间对Ni的去除影响反应时间对于废水处理工艺设计尤为重要，直接关系到反应池的池容，进而影响所需反应设备的选型等(胡运俊等，2013).取5mg·L-1的各络合Ni废水100mL，调节初始pH=6.0，EDTC投加量为各最佳投加量，PAM用量为1.0mg·L-1，调整慢搅时间0~12min，考察反应时间对Ni去除效果的影响，结果如图4所示.图4反应时间对络合Ni2+去除的影响(T=25℃，pH=6.0，PAM=1.0mg·L-1)可以看出，在前2min，EDTC对络合Ni的去除率随着反应时间的增加而迅速增大，在2min后，反应达到稳定，Ni的去除率稳定在99%以上，出水浓度<0.05mg·L-1，远低于国家排放标准，这表明EDTC与Ni2+能迅速发生反应，而当反应时间超过8min后，Ni的去除率却有所下降，但仍在98%以上.分析原因：反应完成后，过量延长搅拌时间会导致沉淀絮体颗粒破碎，沉降不完全，影响出水水质.总体来说，反应时间对含镍废水处理有一定影响，但不如EDTC投加量和初始pH大.考虑的经济成本，故选择最佳反应时间2min.3.4螯合沉淀物的沉降性取5mg·L-1的各络合Ni废水100mL，调节pH值为6.0，投加对应最佳EDTC用量，分别沉淀1~20min，考察螯合沉淀物的沉降性能，如图5所示.图5沉淀时间对络合Ni2+去除的影响(T=25℃，pH=6.0)螯合沉淀物的沉降性能较好，EDTC对Ni2+的去除效率随着沉降时间的延长而增加.当沉淀时间为8min时，Ni的去除率可达到98%以上，残留Ni2+浓度低于0.1mg·L-1，之后去除率逐渐趋于稳定.与传统的化学沉淀法相比，其沉降性能大大提高，同时减少了絮凝剂的使用.如硫化物沉淀法处理低浓度重金属废水时，生成的沉淀颗粒较小，沉淀周期较长，同时需要添加一定量的混凝剂和絮凝剂(Kelly-Vargas et al.，2012).因此，选用EDTC处理低浓度重金属废水，具有沉降周期短，固液易分离、所需设备体积小、效率高等优点.3.5EDTC与Ni2+的螯合机理按上述最佳反应条件(PAM除外)得到EDTC与3种络合Ni废水的螯合沉淀物，沉淀物经过滤、洗涤、真空干燥后进行红外光谱分析，沉淀物和EDTC的红外光谱图如图6所示.图6EDTC与3种螯合沉淀物的红外光谱图(4000~400cm-1)(a.EDTC，b.EDTC和SP-Ni 的反应沉淀物，c.EDTC和CA-Ni反应沉淀物，d.EDTC和TA-Ni反应沉淀物)由图6a可知：3231cm-1处的强吸收峰为N—H的伸缩振动峰;2952cm-1为C—H伸缩振动峰，且低于3000cm-1，该峰为C—H的饱和吸收峰;2576cm-1为—SH的弱的特征吸收峰峰;1508cm-1为N—CS2的伸缩振动峰，此峰介于C—N单建(1300cm-1)和CN双键(1600 cm-1)之间，具有部分双键性质;在1480~1510cm-1处的ν(C—N)伸缩振动及在940～990 cm-1处的ν(C—S)伸缩振动表明二硫代甲酸盐是双齿配体，即S—CS(Oktavec et al.，1980);1007cm-1为C—S的红外特征吸收峰，低于CS双键的特征吸收(1501~1200cm-1)，而且是一个较强的吸收峰.对比沉淀物和EDTC的红外光谱图可知，EDTC与Ni发生反应后，2576cm-1处的—SH 的特征吸收峰消失，1508cm-1处的N-CS2的伸缩振动峰和1007cm-1处的C—S红外特征吸收峰出峰强度有所减弱，这几个吸收峰为螯合反应的关键基团，分析原因是EDTC分子上的S与Ni发生作用，降低了S的电负性，引起了峰的变化(Liu et al.，2013).由此推断EDTC捕集Ni的主要官能团是—SH，其余基团未参与反应.进一步，对3种螯合沉淀物进行元素分析，结果如表1所示.由表1可知，3种螯合沉淀物的各元素百分含量与EDTC-Ni(EDTC 与Ni摩尔比为1∶1)的理论含量基本一致，由此推断EDTC与络合Ni废水的产物化学式为EDTC-Ni.表13种螯合沉淀物(b、c、d)和EDTC-Ni理论元素含量对比由上述推论可知，EDTC与Ni的作用机理为脱络-螯合，即反应时，由于EDTC对Ni2+的螯合能力更强，使Ni2+先与CA等络合剂分离，后EDTC与Ni2+生成更稳定的螯合沉淀物EDTC-Ni，进而可以深度脱除低浓度络合Ni，其本质是由于EDTC 分子为左右对称结构，含有二硫代羧基基团—CSSH，二硫代羧基基团上的S原子半径较大，电负性强，具有3对孤立的电子对，其中2对可以占用镍离子的空d轨道，形成配位键.根据配位场理论，在d轨道全空的情况下，容易形成正四面体型的结构，这样各电子对之间的相互排斥力小，而S原子外层4对电子也形成互斥力小的正四面体构型，形成稳定的交联网状螯合物(Zhen et al.，2012)，其反应方程式如式(3)所示.此外，EDTC分子中N-C键有很强的电负性，通过电子传递作用，使得二硫代羧基上的S原子电负性增强，促进S原子更易失去电子而极化变形形成电场，从而与废水中Ni2+趋向形成强稳定的疏水性螯合沉淀物(严苹方等，2015;李清峰等，2014).由于螯合产物中不含有CA等络合剂，使得三螯合沉淀物的红外图谱基本一致，如图6b、c、d所示，三者的出峰强度的差异体现了EDTC与3种络合Ni反应的差异：3种络合剂结构不同，对Ni2+的螯合能力大小不同，当EDTC 对络合Ni脱络时，所需能量不同，引起键能发生变化，导致了3种螯合沉淀物红外图谱的差异.其中，M代表3种络合剂(CA、TA、SP).(3)3.6螯合沉淀物的溶出特性图7为螯合产物EDTC-Ni在不同pH值下溶出Ni2+的累积分数.由SDLT实验结果可知：在pH=3.0时，30d的溶出Ni2+累积分数达到0.575%;而在pH=5.0和7.0时，Ni2+溶出积分数仅有0.005%和0.008%;pH=9.0时的30d累积分数为0.105%.这说明螯合沉淀物EDTC-Ni 在酸性和弱碱性环境下能稳定存在，可以长期稳定安全放置.图7SDLT中EDTC-Ni沉淀溶出Ni的累积分数随时间变化曲线4结论(Conclusions)1)自主合成的重金属捕集剂EDTC能快速高效脱除低浓度络合态Ni，处理初始浓度5 mg·L-1的CA-Ni、TA-Ni、SP-Ni，EDTC的最佳投加量分别为60mg·L-1、55mg·L-1和70mg·L-1，对应去除率分别为99.31%、99.23%和99.51%，残留Ni2+浓度达到《电镀污染物排放标准(GB21900-2008)》中关于Ni 污染物特别排放限值要求(<0.1mg·L-1).2)EDTC具有较宽的pH的适用范围，在pH值为4～8时，EDTC 对络合Ni2+的去除率均在98%以上，可以直接用于酸洗含镍废水处理，而反应时间对含镍废水处理有一定影响，但不如EDTC投加量和初始pH大.3)EDTC与络合Ni反应时，与络合剂(CA、TA、SP)竞争Ni2+，并与Ni2+生成更稳定螯合沉淀物EDTC-Ni.沉降性实验和SDLT实验表明螯合沉淀物EDTC-Ni沉降性能好，稳定性强，自然堆积条件下不易返溶而引起二次污染.。
化学镀镍废水蒸发工艺
化学镀镍废水蒸发工艺
化学镀镍废水蒸发工艺是一种将化学镀镍产生的废水通过蒸发
的方式进行处理的方法。
这种工艺利用了废水中的水分通过蒸发的方式将溶解的物质和悬浮物质进行分离和浓缩，从而达到减少废水体积和降低污染物浓度的目的。
该工艺主要是通过将废水加热至沸点，然后将产生的水蒸气通过冷凝器冷却后变成液体，从而实现废水的浓缩和净化。
同时，为了增加蒸发效率和降低能耗，还可以采用多级蒸发、真空蒸发等技术。
化学镀镍废水中含有的污染物主要是重金属、有机物等，这些污染物会对环境和人体造成危害。
因此，采用化学镀镍废水蒸发工艺进行处理，不仅可以有效减少废水排放，还可以将污染物浓缩便于后续处理。
总之，化学镀镍废水蒸发工艺是一种经济、有效的废水处理方法，可以大幅度减少废水排放和降低环境污染。
- 1 -。
镀镍废水处理技术的研究
镀镍废水处理技术的研究镀镍废水处理技术的研究随着工业化进程的不断发展，镀镍工艺在许多行业中被广泛应用，如电镀、汽车制造、航空航天等。
然而，镀镍过程产生的废水对环境造成了严重的污染，含有高浓度的重金属离子和有机物，具有高度的毒性和难以降解性。
因此，对镀镍废水的处理技术进行研究和开发至关重要。
镀镍废水中主要污染物为镍离子和有机化合物。
其中，镍离子是一种重金属离子，具有很强的毒性和累积性，长期接触会对人体健康造成严重危害。
有机化合物则包括镀液中的有机添加剂和有机污染物，它们往往具有难以降解的特性，对生态环境造成潜在的威胁。
目前，镀镍废水处理技术主要包括物理方法、化学方法和生物方法。
物理方法主要包括沉淀、过滤、吸附等，通过物理性的分离和吸附来去除废水中的污染物。
这种方法具有操作简单、效果明显的特点，但无法彻底降解污染物，需要进一步处理。
化学方法主要是利用化学反应来去除污染物，如氧化、还原、络合等。
这种方法可以有效地降解污染物和重金属离子，但其操作复杂、成本高昂，也会产生二次污染的问题。
生物方法则是利用微生物的生理代谢来去除污染物，如利用细菌、微藻等进行生物降解。
生物方法有着高效、环保的特点，但对应用环境的要求较高，需要耗费较多的时间和资源。
在镀镍废水处理技术的研究中，一方面需要改进现有的处理方法，提高去除效果和降解速度。
例如，通过优化物理方法中的过滤介质和吸附剂，提高其吸附和分离能力；在化学方法中，利用新型催化剂和反应条件，降低能耗和化学品的使用量；在生物方法中，选择高效的微生物种类和调控条件，提高降解效率和稳定性。
另一方面，也需要探索新的处理技术和方法。
如利用高级氧化技术，如臭氧、过氧化氢等，对废水中的有机化合物和重金属离子进行高效降解；利用纳米材料和膜分离技术，实现对废水中微量有机物和重金属的分离和回收。
此外，镀镍废水处理技术的研究还需要考虑到经济和可行性因素。
仅仅追求去除效果高和处理速度快并不能满足实际生产的需求，还需要考虑到成本、能耗和废物处理等方面。
化学镀镍废水处理研究进展
第 54 卷第 9 期2023 年 9 月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.54 No.9Sep. 2023化学镀镍废水处理研究进展王嵘1，李俊仪2, 3，魏鑫4，孙伟1，张晨阳1，李赛1，余恒1(1. 中南大学 资源加工与生物工程学院，湖南 长沙，410083；2. 中国石化胜利油田分公司博士后流动站，山东 东营，257000；3. 中国石化胜利油田技术检测中心，山东 东营，257000；4. 苏州科锦环保科技有限公司，江苏 苏州，215138)摘要：化学镀镍是目前应用最广泛的镀镍技术，能够大幅度提升镀件的耐磨性、耐腐蚀性、稳定性，并使镀件更为美观。
在化学镀镍快速发展的同时，也产生了大量废水，该废水中重金属镍以稳定络合态存在，性质稳定，难以深度净化和资源化回收。
本文归纳总结了化学镀镍废水的来源与危害，并分析了现行主要处理技术，对各技术的基本原理、优缺点和适用范围进行了系统分析，并根据目前处理过程中存在的问题对化学镀镍行业今后的发展前景进行了展望，以期对该行业的清洁生产、重金属废水污染防治和资源化处理提供借鉴与指导。
关键词：化学镀镍；含镍废水；资源化；深度净化中图分类号：X703 文献标志码：A 文章编号：1672-7207（2023）09-3379-15Research progress of electroless nickel plating wastewatertreatmentWANG Rong 1, LI Junyi 2, 3, WEI Xin 4, SUN Wei 1, ZHANG Chenyang 1, LI Sai 1, YU Heng 1(1. School of Minerals Processing and Bioengineering, Central South University, Changsha 410083, China;2. Post-doctorate Scientific Research Station Shengli Oil Administration, SINOPEC, Dongying 257000, China;3. Shengli Oilfield Technical Testing Center, SINOPEC, Dongying 257000, China;4. Suzhou Kejin Environmental Protection Technology Co. Ltd., Suzhou 215138, China)Abstract: Electroless nickel plating is the most widely employed nickel plating technology, which can greatly improve the wear resistance, corrosion resistance and stability of the plated parts, and make the plated parts more收稿日期： 2022 −11 −12； 修回日期： 2023 −01 −20基金项目(Foundation item)：国家重点研发计划项目(2019YFC0408303)；长沙市杰出创新青年培养计划项目(kq2106016) (Project(2019YFC0408303) supported by the National Key Research and Development Program of China; Project(kq2106016) supported by the Outstanding Innovative Youth Training Program of Changsha City)通信作者：张晨阳，博士，教授，博士生导师，从事选矿与冶金量子化学、资源利用界面化学和废固/废水资源化处理环保技术开发研究等；E-mail ：*********************.cnDOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.09.001引用格式： 王嵘, 李俊仪, 魏鑫, 等. 化学镀镍废水处理研究进展[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2023, 54(9): 3379−3393.Citation: WANG Rong, LI Junyi, WEI Xin, et al. Research progress of electroless nickel plating wastewater treatment[J]. Journal of Central South University(Science and Technology), 2023, 54(9): 3379−3393.第 54 卷中南大学学报(自然科学版)beautiful. With the rapid development of electroless nickel plating, a large amount of waste water was also produced. The heavy metal nickel in the waste water exists in a stable complex state, and its stable nature is difficult to be deeply purified and recycled. The sources and hazards of electroless nickel plating wastewater were summarized and the main current treatment technologies were analyzed. The development direction was prospected to provide reference and guidance for cleaner production, heavy metal wastewater pollution prevention and resource treatment in the electroless nickel plating industry.Key words: electroless nickel plating; nickel-containing wastewater; resource utilization; deep purification镍具有优良耐腐蚀性、导电导磁性以及高硬度等优点，化学镀镍通过控制氧化还原反应使镍沉积于镀件表面以提升其功能性、防护性及美观性[1]。
化学沉淀法回收化学镀镍废水中镍的研究
化学沉淀法回收化学镀镍废水中镍的研究施银燕;徐玉福;胡献国【摘要】Nickel was recovered from electroless nickel wastewater by means of chemical precipitation. The processing parameters for treatment of nickel containing wastewater with sodium hydroxide were optimized through experiment, and the nickel containing sludge produced by chemical precipitation process was also treated. The results show that the optimal process parameters from such treatment are:H2O2 30 mL/L, NaOH 15. 67 g/L, PAM 4 g/L. The recovery rate of nickel after the sediment is treated with sulfuric acid can reach 97. 25 %.%采用化学沉淀法从化学镀镍废水中回收镍,通过实验优化了NaOH处理含镍废水的工艺参数,并对沉渣镍盐进行了处理.结果表明,化学沉淀法处理化学镀镍废水的最佳工艺参数为:H2O2 30mL/L,NaOH 15.67 g/L,絮凝剂聚丙烯酰胺4g/L.用硫酸处理沉淀物后镍的回收率可达97.25％.【期刊名称】《电镀与环保》【年(卷),期】2011(031)005【总页数】3页(P44-46)【关键词】化学镀镍;废水;化学沉淀;镍回收【作者】施银燕;徐玉福;胡献国【作者单位】合肥工业大学机械与汽车工程学院,安徽合肥230009;合肥工业大学机械与汽车工程学院,安徽合肥230009;合肥工业大学机械与汽车工程学院,安徽合肥230009【正文语种】中文【中图分类】X781.1化学镀镍是以镍盐和次磷酸盐等作用生成Ni-P非晶镀层[1],具有不需外电源、镀层均匀、硬度高、耐磨性能好、镀覆部件不受尺寸形状限制等优点,已经广泛应用于机械零件的耐磨与减摩以及表面强化等领域。
化学镀镍合金废水处理 含镍废水处理方法
化学镀镍合金废水处理含镍废水处理方法
化学镀镍是以次磷酸盐为还原剂，经过自催化的氧化还原反应而沉积出镍-磷合金镀层的工艺。
随着电子、石油化工、汽车等工业的迅速发展，化学镀镍以每年15%以上的增长速度在发展，是近年来表面处理技术领域中发展最快的工艺之一。
化学镀镍废液按PH可分为碱性化学镀镍、酸性化学镀镍。
电镀行业中的化学镀镍和电镀锌镍合金是近几年发展起来的新型镀种。
因其具有光亮度好、防腐性能好、深度能力强等优势，使得电镀废水处理难度较大。
化学镍电镀废水中含有，镍离子、络合剂、次亚磷酸根离子三种成分，其中镍离子会与络合剂结合生成络合分子，而导致镍离子去除非常困难。
次磷酸根离子又能够为镍离子提供电子而氧化，镍离子被还原，故镍离子以络合镍的形式存在于废水中。
综上所述，对于化学镀镍合金废水除镍方法如下：
第一种，首先就要破坏络合镍，使其变成游离态镍离子，再加入重金属捕捉剂捕捉镍离子，两者形成沉淀，从而去除镍。
第二种，向化学镀含镍废水中加入HMC-M2高效除镍剂，该药剂一种高分子有机化合物，能够与各种形态的镍离子进行螯合反应，生成螯合沉淀，去除镍。
通常会选择高效除镍剂来去除化学镍废水中的镍离子，不仅工艺比较简单，还能有效较废水中的镍含量处理至0.1mg/L以下，而第一种方法要先破络合镍，再除镍。
化学镀镍废水处理方法汇总
化学镀镍废水处理方法汇总
化学镀镍废水处理
（一）化学镀镍废液中，若不存在络合剂或络合剂的量较少时，可直接采用氢氧化钠调节pH值，根据废液中镍离子的浓度，加入适量的NaOH，把pH调节至11以上，使镍离子沉淀为Ni(OH)2除去。
（二）对于化学镀镍废水，废水中含有柠檬酸、酒石酸、苹果酸、乳酸等络合剂，络合剂会与镍离子结合生成小分子，络合小分子在废水中很稳定，使用氢氧化钠、石灰、硫化钠、一般的液体重捕剂或者固体重捕剂均不能破坏络合剂与镍离子的结合键，镍离子难以去除。
可以加入重金属捕捉剂进行反应，使废液中的大部分镍离子和重金属捕捉剂发生螯合反应，再加入适量的高分子絮凝剂，加速不溶物的沉降，除去镍离子。
（三）而对于比较难处理的EDTA镍，有时需要在前端进行次氯酸钠氧化处理，次氯酸钠在进行简单破络以后，络合健的结合力会变弱，有利于重捕剂进行螯合反应。
（四）使用重金属捕捉剂进行处理的办法，重金属捕捉剂中含有大量的除镍基团，除镍基团在微观条件下会化变形，表面形成负电荷场，从而吸附镍离子生成沉淀。
深度解析化学镀镍废水处理技术
深度解析化学镀镍废水处理技术（苏州湛清环保科技有限公司苏州215300）今年开局至今，江浙沪多地环保政策稳步落实，导致大部分化学镀镍公司受到几乎致命性的打击，一方面化零为整，要求企业迁入集中电镀区；另一方面严抓电镀集中区终排水的多项指标，使得新的化学镀镍生产线被各集中区明令禁止进入，而已入驻化学镀镍车间则要求进行预处理，一旦不达标，便将面对停产的处罚。
这样一来，整个电镀行业动荡不安，化学镀镍公司更是处于风口浪尖，一些企业面对巨额订单却束手束脚、提心吊胆，更有部分企业不堪重压，只好整场搬迁至江西、安徽等地，然而不容乐观的是，当内地政策开始严格，这类企业将要面对的依然是整改与继续择地搬迁，对比两种应对措施，前者得不偿失，后者则是治标不治本。
所以，致使电镀园区对化学镀镍企业排斥的原因是什么？有“瘟神”属性的化学镀镍废水究竟存在哪些处理难点，让众多集中区无法消化，唯恐避之不及？我们要从镀液组成、反应机理、报废节点等方面对其进行解说。
化学镀镍工艺在当下已广泛应用在电子计算机、航天航空、汽车工业、食品加工等行业。
如图，其本质为化学反应，在不通电情况下，依靠氧化还原反应原理，在含有金属镍离子的溶液中加入还原剂次磷酸钠，实现不同材料镀件表面镍离子沉积，进而形成致密镀层的现象，同时，反应过程中还需加入含镍主盐、还原剂之外的络合剂与缓冲剂，常见络合剂有苹果酸、乳酸、柠檬酸等，常用缓冲剂为氨水，较复杂的反应环境使废水指标涵盖了总磷、氨氮、重金属镍、COD等四项严控污染物。
通常电镀园区会将含镍废水单独处理，而大部分含镍废水来自电镀镍车间，与化学镀镍车间不同的是，电镀镍废水无需添加络合剂稳定反应平衡，相对而言成分单一，通过调节废水碱度即可去除游离镍，当混入化学镀镍废水时，含镍废水整体转化为络合镍废水，使废水处理难度及成本大大增加。
同时，电镀园区往往缺乏去除化学镀镍废水中次磷的针对性工艺，常规钙盐、铁盐沉淀法只能去除+5价磷酸盐，对次磷酸盐并无效果，因此也有部分园区通过氧化法将次磷转化为正磷后再用这一方法去除，但是，氧化过程在实际操作中往往效率较低，如芬顿氧化法需要较长的氧化时间与足够的加药量，且在部分情况下需加热废水到60℃，操作过程繁杂，耗费成本较高，产生的泥量较大，尽管如此，氧化效率依然不到60%，同样对次磷没有预想中的处理效果。
镀镍废水处理
微电解法处理含镍废水1、工艺分析在分解了有机酸络合剂的化学镀镍废水中，Ni2+及其他重金属离子也可采用微电解法进行处理,微电解法主要是以工业废铁屑经过活化处理与惰性材料混合作为原料，放入反应器中，利用微电解原理所引起的电化学和化学反应及物理作用，包括催化、氧化、还原、置换、絮凝、吸附、共沉淀等联合作用，将废水中的Ni2+离子及重金属离子除去的方法，达到净化废水的目的。
一般控制进入微电解反应器废水的pH值为3左右,pH值过高，反应不完全；pH值过低，反应器中填料的消耗量及后续碱中和处理投入的碱量加大，增加处理成本.若废水的pH值为4〜6时，可补充少量的酸洗废液以调节pH值至合适的范围.废水处理过程中，为防止填料的板结，可采用合适的气、水联合反冲洗的方法，并进行填料的定期清洗，除去其表面的钝化膜，保证其具有较高的活性，以达到净化废水除去重金属离子的目的.该方法利用微电解填料，达到以废治废的目的，对于小型化学镀镍企业具有较好处理效果。
经微电解氧化、吸附处理后将pH调节至10左右，进行沉淀，去除水中Fe粒子等，出水即可回用。
2、工艺流程图微电解全自动处理工艺MP萍空口砂口咼勺口附图：电化学氧化塔设备简图电如啣AJiPM WO离子交换法处理1、处理工艺离子交换树脂是具有三维空间结构的不溶高分子化合物，其功能基可与水中的离子起交换反应。
镀铢废水中的Ni2+离子为正二价的金属阳离子，因而采用阳离子交换树脂来吸附。
所用树脂可以是强酸性阳离子交换树脂也可以是弱酸性阳离子交换树脂。
采用弱酸阳离子树脂交换时，通常将树脂转为Na型，因为H型交换速度极慢。
含Ni2+废水流经Na型弱酸阳树脂层时，发生如下交换反应：2R-COONa+Ni2+（R-COO）2Ni+2Na+这样，水中的Ni2+被吸附在树脂上，而树脂上的Na+便进入水中。
树脂经处理可重新投入运行，进入下一循环。
废水经处理后可回用，洗脱得到的镍经净化后可回镀槽使用。
含镍电镀废水中镍离子的去除工艺研究
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald122DOI：10.16660/ki.1674-098X.2019.07.122含镍电镀废水中镍离子的去除工艺研究罗铎元 张清伟 彭兰芳(瀚蓝工业服务(赣州)有限公司 江西赣州 341601)摘 要：以某含镍电镀废水为试验原料，采用化学沉淀法处理含镍电镀废水。
试验通过调节溶液pH值、反应温度、双氧水的加入量对处理效果的影响，确定化学沉淀法处理含镍废水的最佳条件为：溶液pH为11、反应温度为60℃、双氧水添加量/含镍废水量为3%。
处理含镍离子浓度为7840mg/L的含镍废水时，废水中镍离子去除率可达99.99%，处理后残留镍离子浓度小于1mg/L，达到国家污水综合排放一级标准（GB8978-1996）。
关键词：含镍电镀废水 化学沉淀法 双氧水中图分类号：X781.1 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2019)03(a)-0122-02工业行业中，为了增强产品表面的耐腐蚀性以及加强外表美观，常常会用到电镀技术，镍、铬、锌、铜等都是常用的镀层金属。
根据要求达到的处理效果不同，选用的金属也不同。
一般的电镀行业需要大量使用镍及化合物，人们都知道它是重金属，但镍的毒性，以前却未被很多人认识了解，最近科学实验证明，虽然镍盐或金属镍的经口毒性较小，但一些镍的化合物，如狱基镍和镍尘都被认为是致癌物质。
世界卫生组织（WHO ）所属的国际癌症研究机构（IARC ）公布的39类对人致癌物质中，镍被列为其中之一。
因此，为控制镍对人的危害，国家已制定了排放标准。
另外，由于镍离子属于有价金属，有很高的回收价值，故大多数电镀厂都尽可能的做回收处理[1]。
目前，含镍废水的处置方式主要分为3类：(1)通过化学反应：化学沉淀法，还原法等化学反应方法达到去除重金属[2]。
(2)通过吸附分离、离子交换和生物膜等。
(3)借助微生物的絮凝、富集等作用[3]。
化学镀镍废水的处理方法与流程
化学镀镍废水通常包含镍、酸、碱、金属盐和其他化学物质。
废水的处理方法和流程应该根据具体废水的成分和性质而定。
以下是一些常见的处理方法和可能的处理流程：1. pH 调整：目的：调整废水的酸碱度，使其适应后续处理步骤。
方法：使用酸或碱进行中和。
2. 沉淀处理：目的：使废水中的金属离子沉淀为固体，以便后续的分离和去除。
方法：添加适当的沉淀剂，如氢氧化钙、氢氧化铁等。
3. 沉淀分离：目的：分离和去除已形成的沉淀。
方法：通过沉淀沉降或机械分离，如沉淀池、沉淀槽、过滤器等。
4. 离子交换：目的：去除废水中的金属离子。
方法：使用离子交换树脂，将金属离子交换为水中的其他离子，再进行树脂再生或更换。
5. 电解沉积：目的：将金属离子还原成固体金属。
方法：通过电解池，使金属离子在电极上还原为金属沉积。
6. 活性炭吸附：目的：吸附废水中的有机物。
方法：添加活性炭，通过吸附作用去除有机物。
7. 生物处理：目的：通过微生物的作用降解有机物。
方法：利用生物反应器，如生物滤池或活性污泥系统。
8. 膜分离技术：目的：使用膜技术去除微小颗粒和离子。
方法：包括微滤、超滤、反渗透等。
9. 氧化处理：目的：氧化废水中的有机物或金属离子。
方法：使用化学氧化剂，如过氧化氢、臭氧等。
10. 残渣处理：目的：处理废水处理过程中产生的固体废弃物。
方法：确保残渣符合环保标准，可以采用固化、焚烧等处理方式。
11. 最终净化：目的：确保废水符合排放标准。
方法：使用最终净化工艺，如活性炭过滤、紫外线消毒等。
12. 监测与调整：目的：对处理后的水质进行监测，调整处理参数。
方法：设置在线监测系统，定期采样检测。
13. 废水循环再利用：目的：如可能，考虑将经过处理的废水进行再利用，减少对新水资源的需求。
以上流程中的具体步骤和条件可能会根据废水的实际情况而有所不同。
在进行废水处理时，需要遵循当地和国家的环保法规，确保废水排放符合相应的标准。
此外，废水处理应当考虑到经济可行性和环保效益。
化学镍废水处理方法
化学镍废水处理方法一、化学镀镍工艺简介化学镀是通过还原剂提供电子，使得金属离子还原为金属镀在镀件表面的工艺。
不同于电镀，化学镀不需要外接电源，而是通过氧化还原反应的化学沉积过程。
化学镀镍，目前市场上比较流行的是以次磷酸盐为还原剂的酸性化学镀镍，在化学镀镍电镀液中，镍离子主要由硫酸镍提供，而还原剂多为次磷酸钠，次磷酸钠的还原性比较强，能够在电镀过程中提供镍离子所需要的电子。
另外化学镀镍中，需要有机酸或者其盐类作为络合剂使用，络合剂能够与镍离子结合成复杂的络合离子，这样可以避免次磷酸镍沉淀的形成，化学镀镍中，常见的络合剂包括，乙醇酸、柠檬酸、乳酸、苹果酸、琥珀酸等。
一般不采用碳链过长的有机酸作为络合剂。
二、化学镍废水构成化学镍废水主要来源是化学镍电镀液的清洗水，化学镍电镀液中存在络合剂以及次磷酸钠，因此化学镍废水的主要构成是次磷酸和络合镍，对应电镀废水处理指标中的镍含量以及磷含量。
对于络合镍，由于络合剂与镍离子能够稳定结合，导致在含镍废水中加碱沉淀不下去，传统的液体重捕剂或者硫化钠的螯合能力有限，也很难把镍离子从络合剂那里夺走。
对于次磷酸钠，不同于一般的正磷，次磷酸钠无法通过石灰进行沉淀处理，而通过氧化进行处理，也无法把次磷酸根彻底氧化为正磷酸根，因此磷也无法去除。
三、化学镍处理药剂化学镍废水，除磷需要使用次亚磷去除剂P3进行处理，除镍需要通过除镍剂M2进行处理，能够把镍磷处理至表三标准。
次亚磷去除剂P3是一种无机复合盐，在废水中，双氧水的催化作用下，能够直接与次磷酸根离子结合生成沉淀;高效除镍剂是一种有机化合物，通过螯合的原理，把络合镍中的络合剂破坏掉，从而与镍离子结合生成沉淀。
四、化学镀镍废水处理步骤使用次亚磷去除剂P3和高效除镍剂M2处理化学镍废水，具体步骤如下：1、首先取化学镀镍废水，调节废水pH2、加入次亚磷去除剂P3进行反应，同时加入双氧水进行催化反应3、回调废水pH，加入PAM进行絮凝沉淀4、沉淀出水，磷即可达标。
UV／H2O2技术在化学镀镍废水处理中的应用研究
UV／H2O2技术在化学镀镍废水处理中的应用研究通过实验，考察UV/H2O2技术处理化学镀镍清洗废水时的影响因素及镍的处理与回收效果。
试验表明，使用功率500W波长为185nm的紫外灯，调节废水pH值为5，H2O2的投加量为COD值的2倍，搅拌速度为10000r/min，反应时间为2h时COD去除率可达到93.8%。
再通过加入NaOH沉淀，不仅能使Ni2+达标排放，而且还能回收5.2068g/L纯度为99.2%的Ni（OH）2。
标签：UV/H2O2；化学镀镍废水；COD去除率；Ni2+Abstract：It elaborates effectors of electricless nickel waste rinse water treatment and performance of nickel elimination and wastewater reclamation based on experiment of UV/H2O2 technical treatment. The experiment shows content of COD can be reduced by efficiency of 93.8% with conditions of UV light （Power 500W，Wavelength 185nm）and all settings as follows：adjustment wastewater pH 5，H2O2 dosing quantity double than COD content，stirring speed 10000r/min and 2-hours reaction time. With NaOH further added，not only Ni2+ can be discharged within spec，but also Ni（OH）2 precipitate with purity 99.2% and concentration 5.2068mg/L is available by reclamation.Keywords：UV/H2O2；electroless nickel plating wastewater；removal efficiency of COD；Ni2+前言化学镀镍是当前国内外广泛应用的一种工业表面处理工艺。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
化学镀镍废水处理工艺研究化学镀镍是以镍盐和次磷酸盐等共同作用生成的非晶镀层，是一种前沿的表面处理技术，被广泛的用于电子、石油、计算机和汽车等领域。
以次磷酸盐为还原剂的化学镀镍技术的机理是原子氢理论，该理论认为是H2PO2-催化脱氢产生原子氢并还原镍离子，其总反应式如式(1)所示:随着化学镀时间的不断延长，溶液中的亚硫酸根离子等副产物达到一定浓度时，化学镀溶液会自发分解，金属一磷合金镀层的沉积受到影响，镀层的耐磨性等性能下降，导致废弃，形成化学镀废液。
化学镀镍废液中含有大量难降解有机污染物和无机盐，其中的金属镍含量高达几克每升，镍离子与络合剂EDTA,NTA等结合形成稳定的高浓度难降解工业废液，很难通过传统的化学破络及沉淀方法彻底去除。
同时，化学镀镍废液中含有含量较高的次磷酸根和亚磷酸根离子，不加处理会引起水体富营养化。
目前，化学镀镍废水主要采用化学沉淀法、离子交换法、膜分离及吸附法进行处理。
但离子交换法，膜分离及吸附法存在运行操作技术要求高，膜易受污染以及离子交换剂饱和再生等限制，不能大范围的推广应用。
化学破络及沉淀法操作方便、设备简单，在含镍废水中应用较多。
如施银燕等采用双氧水和NaOH沉淀去除废水中的镍离子，于泊集等使用氢氧化镁处理不同pH值得含镍废水均取得一定的去除效果。
李蛟等用CaO破络合剂处理镀镍废水，结果表明镍离子的最高去除率只有32%，因此，单一的化学试剂处理并无法满足废水中金属离子、无机盐和有机物的同时去除。
《污水综合排放标准》(CB 8978-1996)中明确限定磷酸盐的排放限值应低于0. 5 mg / L ，而化学镀废水中次/亚磷酸盐由于溶度积较高，直接投加Ca和Fe离子对其沉淀效果较差，必须将其氧化为正磷酸根再通过沉淀等手段去除。
Fenton ( H2 O2 +Fe2+)氧化技术是高级氧化技术的一种，其产生轻基自由基(HO·)氧化电位高达2. 8 eV，可以氧化绝大多数的有机或无机物，具有试剂无毒、绿色、操作简单等特点。
因此，通过Fenton氧化技术不仅可以去除化学镀废水中的高浓度有机物，还可以氧化次/亚磷酸盐，回收反应过程中正磷酸根和三价铁形成的高纯度磷酸铁，从而实现资源回收。
本文在化学沉淀的基础上，采用两段式处理工艺，即CaO破络除镍和Fenton氧化法去除有机物和磷，对反应过程中的各影响因索进行了研究。
研究表明，该方法不仅能有效的去除废水中的金属镍，更可以回收反应过程中产生的磷酸铁。
该工艺处理效率高，操作简单，实用性强，将具有一定的应用价值。
1 实验部分1.1 实验水样实验所用废水取自某化学镀镍车间，废水产量约1 t / d，呈浅绿色，该化学镀废水中主要包含硫酸镍、次磷酸氢钠、柠檬酸钠、乙酸和氨水等。
该废水性质如表1所示。
表1 某化学镀镍废水及处理后水质指标1. 2实验方法取化学镀镍废水250 mL于锥形瓶中，迅速加入一定量的CaO粉末并置于控温摇床(25℃)上按一定速率搅拌反应1h，于4 000 r / min离心分离并测定上清液中的镍离子浓度。
取破络沉淀后废液于250 mL锥形瓶中并置于磁力搅拌器上，调节pH值并加入一定量的FeSO4 ·7H2O，待药剂溶解后加入一定量H2O2溶液进行反应，每隔20 min取样并调节样品pH至10一11，过滤后测定样品上清液中次/亚磷酸根和总磷浓度。
1. 3主要仪器及试剂FE20-FiveEasy PlusTM pH计(梅特勒一托利多公司);DKY-II恒温调速回转式摇床;DF-101 S集热式恒温磁力搅拌器;TAS-990原子吸收分光光度计(普析通用);NexION 300X 电感祸合等离子体质谱仪(PerkinElmer ) ; Nicolet iS10傅立叶变换红外光谱仪(Thermo Scientific ) ; multi N/C 3100总有机碳分析仪;D/max-2550VB/PC X射线粉末多晶衍射仪。
实验过程所用药品氧化钙(CaO )、硫酸(HRSO4)、氢氧化钠(NaOH )、过氧化氢(H2O2 ) ( 30% )、硫酸亚铁(FeSO4 · 7H2O)等试剂均为分析纯，由国药集团化学试剂有限公司提供。
1. 4分析与测试方法金属离子采用电感祸合等离子质谱仪进行测定;次磷酸盐、亚磷酸盐按照硫代硫酸钠滴定法测定;磷酸铁晶体形貌采用X射线衍射仪(XRD)进行测定;其他常规项目依据《水和废水监测分析方法》(第4版)进行测定。
2结果与讨论2. 1破络沉淀对镍去除效率的影响2.1.1 CaO投加量对镍去除效率的影响分别取250 mL废液于7个锥形瓶中并加入0. 4 ,0. 8 ,1.4,1.8,2,4和6 g / L的CaO 粉末，粉末粒径为150-200 μm，置于25℃恒温摇床上振荡，反应1h后取上清液测定镍离子含量，结果如图1所示。
由图1可知，随着CaO投加量的增加，废水中剩余镍浓度逐渐降低，吸附去除率逐渐上升。
当CaO投加量从0. 4 g / L增加到1. 8 g / L时，Ni 2+去除率从50%上升到82%，表明CaO可以有效破解废水中的络合镍。
废水中的乙酸会以单体吸附的方式附着于Ni基体上形成单啮络合物，该络合物稳定性较低。
溶解于水中的钙离子可与废液中的乙酸络合物相互作用而使镍离子脱除配位基变为Ni 2+。
随着CaO投加量的继续增加，溶液pH不断上升，Ni 2+与OH-相互作用并形成沉淀，从而使镍离子的去除率不断增加。
当CaO用量大于2 g / L时，镍离子去除率的变化并不明显，其最高去除率达到84 %，这与李蛟等的研究结论相一致。
同时，钙离子可沉淀废水中的部分亚磷酸根离子，当投加2 g / L时，亚磷酸根可去除12. 0%。
2. 1. 2反应时间对镍去除效率的影响取250 mL水样于锥形瓶中，加入2 g / L的CaO粉末置于25℃恒温摇床上震荡，分别反应5、10、20 、40 、60 、80和100 min，取样、离心后测定剩余镍离子含量，实验结果如图2(a)所示。
随着反应时间的延长，废水中剩余Nit‘浓度逐渐降低，反应60 min时，剩余Ni 2+浓度达到7. 72 mg / L，氧化钙吸附量达到15. 57 mg / g 。
同时对反应结果按准一级和准二级反应动力学方程(方程式(2)和(3))进行拟合，结果如图2(b)一(c)所示。
其中准一级反应动力学方程:准二级反应动力学方程:（3）式中:qe和qt，分别表示达到平衡时刻和t时刻被去除的镍的量;k1和k2为去除速率。
从图2 (b)-(c)拟合曲线可以看出，准二级反应动力学的拟合结果要优于准一级反应动力学。
准二级动力学模型拟合的相关系数R为0. 999，得到的qe为15. 53 mg / g ，该值更接近真实实验数值，说明CaO参与了Ni 2+离子的化学去除反应过程，此过程涉及到钙离子与破络后镍离子之间化学键的形成。
对比吸附前后CaO粉末的XRD衍射图谱可知，图3(a)中代表CaO特征吸收峰的2θ为32. 1°、 37. 3°和53. 9°的峰强度逐渐减弱，同时2θ位于33. 8°和47. 0°均出现了氢氧化钙的特征衍射峰，证实了CaO破络去除废液中镍离子的溶解反应过程。
而2θ位于39. 0°和43. 2°处则分别出现了Ni2O3和NiO的特征衍射峰，证明CaO的加入促进了后期镍离子与OH-形成沉淀。
同时，图3 (b)中吸附后的CaO粉末在850cm -1出现了明显的Ni-O伸缩振动吸收峰、在1160 cm -1处出现了Ca-O-Ca的伸缩振动峰以及1470 cm -1处出现了C-H的烷基特征振动峰。
同时，3 400 cm -1出现O-H伸缩振动，以上均说明CaO溶解于水样后，与单啮络合物作用，使水中配位镍离子脱掉配位基，形成镍离子。
Ni 2+与OH-形成Ni(OH)2沉淀，与XRD分析结果一致。
在最佳条件下(即CaO投加量2 g / L，反应时间1 h)处理后的废水性质如表1所示。
由表1可知，经CaO破络沉淀预处理后的废液中镍离子含量大幅降低，可达到7.7 mg / L，但仍无法满足国家污水综合排放标准设定的1mg / L的要求，同时废液中以亚磷酸盐为代表的总磷含量超标严重，因此，考虑对预处理后废液进行Fenton催化氧化，使亚磷酸盐转化为正磷酸盐的同时可与体系中的三价铁形成磷酸铁沉淀，从而达到资源回收利用的目的。
2.2 Fenton催化氧化对废液中磷处理效果的影响2. 2. 1 H2O2投加量对次磷、亚磷和总磷转化效果的影响取CaO破络后的水样150 mL于锥形瓶中并置于磁力搅拌器上，调节pH为4，依预实验结果按m(H2O2 )/m( Fe2+)为5:1加入FeSO4·7H2O，待溶解后加入6. 12 、9. 18和12. 24 mg / L过氧化氢溶液进行反应，反应过程中取10 mL样品，调节pH为10，待沉淀离心后进行测试。
溶液中次磷酸、亚磷酸、总磷酸含量和TOC随反应时间的变化情况如图4所示。
由图4可知，不同氧化剂投加量下，次磷酸盐在反应40 min后的转化率接近100 %，而亚磷酸盐浓度则在反应前40 min时小幅增加后迅速降低，总磷浓度和TOC则逐渐降低。
反应180 min后投加6. 12、9. 18和12. 24mg / L的总磷浓度分别降低至38. 25 、0. 46和3. 35 mg / L ,TOC分别降至13.6 、5. 9和9. 5 mg / L。
Fenton反应生成的强自由基HO·可以有效氧化体系中的次磷酸盐、亚磷酸盐和有机物。
首先，H2O2分解后产生的强氧化性轻基自由基(式(4))可迅速被溶液中H2PO2-捕捉并生成H2PO3-，其三者转化率均大于99%，剩余的HO·进一步与H2PO3-反应生成正磷酸盐(式(5)和(6))。
反应后期，由原催化剂Fe2+转化生成的Fe3+与PO4 3-结合(式(7 ) )，可进一步转变为磷酸铁沉淀，而磷酸铁是一种涂料添加剂，被广泛用作陶瓷和铿电池原材料，因而实现资源的回收利用。
同时，观察H2O2投加量对三者浓度的变化影响可知，过少或过多的氧化剂均不利于体系中次磷酸盐、亚磷酸盐和正磷的转化。
投加量过高虽提高了前期反应速率却影响体系的最终转化率，这可能与单位时间内过高浓度的H2O2与大量生成的轻基自由基发生的副反应有关(见式(8)。
2.2.2反应初始pH对次磷、亚磷和TOC转化效果的影响取CaO破络后的水样150 mL于锥形瓶中置于磁力搅拌器上，分别调节水样pH为2、4、6、9和11，依预实验结果按m ( H2O2 ) / m ( Fe2+)为5:1(质量比)加入FeSO4·7HzO，待溶解后加入6. 12 g / LH2O2反应180 min，反应结果如图5所示。