超濾技術處理含鎳電鍍廢水的效果

　　前言
　　現在，普遍采用化學法處理電鍍廢液，但有許多不足:回收率較低，出水鎳含量嚴重超標;膠體難以沉降分離，洗滌困難;包藏、包夾和吸附雜質現象較嚴重，影響NiCl2的純度。電鍍鎳漂洗水一般含鎳600mg/L左右，采用膜分離技術可以將漂洗水濃縮20倍，反滲透濃縮液經蒸餾法進一步濃縮后返回電鍍槽。本工作主要在含鎳電鍍廢水中加入NaOH，產生類似生物大分子膠狀Ni(OH)2沉淀，用超濾技術解決了膠體沉降分離困難的問題，并對含鎳電鍍廢水處理的成本進行了核算，可為電鍍廢水處理提供參考。
　　1·廢水處理工藝
　　某電鍍廠電鍍廢水成分為NiCl2，其中Ni2+的濃度為600mg/L，Cl－對反應沒有影響。超濾技術處理含鎳電鍍廢水工藝流程:

所用膜為中空纖維膜組件(切割分子質量8000Dalton，有效膜面積0．1m2)，用PS8表示。操作壓力為120kPa，進料流速為300mL/min，操作溫度為25℃。在電鍍廢水反應槽Ⅰ中加入NaOH，一般來說，當溶液中C(Ni2+)=1．0×10－5mol/L，即Ni(OH)2的溶解度為1．0×10－5mol/L時，對應的溶液pH值為9．15。因此，欲使Ni(OH)2完全沉淀，pH值應＞9．15，經過NaOH處理后，Ni2+與OH－迅速反應生成Ni(OH)2膠狀沉淀，溶液pH值≥9．5時，廢水中Ni2+的濃度為1．0mg/L。Ni(OH)2膠狀沉淀類似生物大分子，不易沉降分離。通過中空纖維膜組件過濾，調節泵的進料速度至所設定的值，啟動送液泵，然后調節回流液(截留液)管路上閥門，使得超濾膜組件進出口壓力表示數的平均值為一設定值(所需的操作壓力)，系統穩定后，在一定時間內收集相應的透過液，用于檢測。Ni(OH)2濃縮液返回中間槽循環，濃縮至Ni2+≥25g/L時，導入反應槽Ⅱ，加入HCl，生成NiCl2溶液返回生產工序。滲透液ρ(Ni2+)≤1．0mg/L，在調節槽中調節溶液pH值為7左右，外排。
　　用GBC908/909型原子吸收光譜儀測定鎳離子濃度。
　　2 處理效果及經濟性
　　2．1 處理效果
　　在電鍍廢水中加入NaOH，Ni2+與OH－反應生成Ni(OH)2沉淀。當溶液pH≥9．5時，通過原子吸收光譜法測定廢水中Ni2+的濃度為1．0mg/L，再將溶液pH值調節至7左右可直接外排。
　　2．2 膜過程濃縮比對膜通量的影響
　　控制廢水在50倍濃縮比之內，對過濾膜通量影響不大，超過50倍濃縮比，膜通量急劇下降。當廢水濃縮近50倍時，暫停膜組件過濾，將中間槽之濃縮液轉移至反應槽Ⅱ中，用HCl溶解Ni(OH)2，生成的NiCl2返回生產工序循環使用。
　　2．3 處理經濟效益
　　根據生產性試驗結果，處理1t含鎳電鍍廢水單位消耗定額見表1。
 

　　由表1可知，膜分離技術處理1t含鎳廢水成本為11．39元，從1t廢水中回收NiCl2·6H2O為2．40kg，NiCl2·6H2O價格以30元/kg計，獲取純利潤為60．61元;此外，處理后的廢水可送前處理工序回用。每天處理廢水1t，年處理廢水300t(按300d計)，年利潤1．8萬多元，投資成本可在半年左右收回。
　　3·結論
　　超濾技術應用于廢水處理，優于傳統處理工藝，對電鍍含鎳廢水濃縮50倍，從濃縮液中可回收NiCl2，年利潤就達1．8萬元，透過液中ρ(Ni2+)＜1mg/L可回用，減少了污染物的排放，甚至實現零排放。