电镀退镍废水中镍和硼的处理试验研究

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从电镀镍工艺中可知,在排放含镍废水的同时会伴随着有机物、无机物的排放,众多研究仅考虑了重金属镍与有机物的排放对环境的危害,但是重金属镍与无机物形成的复合物对环境的危害更大,因此在处理镍的同时降低无机物的排放浓度也至关重要。本次试验研究以镇江市某电镀企业的电镀退镍废水为研究对象,经分析该退镍废水中含有高浓度的重金属镍和无机物硼,本文着重研究了采取何种方法才能使得排放的重金属镍的浓度满足0.5 mg/L的排放限值和硼的浓度满足5.0 mg/L的排放限值。具体的研究结论如下:(1)采用氢氧化钠沉淀法进行预处理,降低电镀退镍废水中镍和硼的浓度。通过试验研究,在最佳pH值为9.5时,废水中镍和硼的浓度分别由2735 mg/L、248.73mg/L降低到12.78 mg/L、86.05 mg/L,对应的去除率分别为99.53%、65.40%。沉淀物在温度为100℃时达到了最佳减量化,此时的减量率和减容率分别为97.85%、98.33%;经过减量后的沉淀物在不同温度下进行煅烧,对煅烧后的产物采用XRD、FESEM、TEM表征分析,确定在750℃和900℃时的煅烧产物为NiO和Ni3(BO32的混合物,结合化学反应从而推断废水处理过程中主要形成Ni(OH)2和NiBO2(OH)的混合物,且为无定型状态。(2)对预处理后镍和硼废水采用铁屑微电解法进一步处理。在本实验室的现状条件下,通过试验得到最佳条件为铁屑量40 g、初始pH值2.0、转速9 r/min,反应6h后,废水中镍浓度由12.78 mg/L降低为0.25 mg/L,去除率达98.04%;硼的浓度由86.05 mg/L降低为85.98 mg/L,去除率达0.08%;同时废水的pH值从2.0变化到7.12。处理后镍和硼浓度对比相应的排放标准,镍达标硼不能达标,且处理前后硼的浓度几乎无变化。对反应后铁屑和沉淀物进行FESEM、XRD分析以及溶解试验分析,废水中91.74%的镍在铁屑表面,4.23%的镍在沉淀物中,铁屑微电解法对硼几乎无去除效果。(3)对预处理后镍和硼废水采用电絮凝法进一步处理。在本实验室的现状条件下,通过试验得到最佳条件为多电极铝板、极板间距0.5 cm,反应3 h后,废水中硼的浓度由86.05 mg/L降低为24.49 mg/L,去除率为71.17%;镍浓度由12.78 mg/L降低为0.25 mg/L,去除率达98.04%。处理后镍和硼浓度对比相应的排放标准,镍达标硼不能达标。为进一步降低硼的排放浓度,在电絮凝的基础上对废水进行了MgO的吸附处理,反应24 h后,废水中残留的硼浓度降低到4.92 mg/L,达到排放标准。
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