化学镀镍废水芬顿氧化处理工艺

　　化学镀镍是指在高温下通过化学作用，将镍离子催化还原成为金属镍，沉积在镀件表层，形成镀层。化学镍镀液中含有大量的还原剂、络合剂和稳定剂等。化学镀镍废水主要来源于化学镀镍生产过程中的镀件清洗，其主要污染指标为络合镍、次亚磷酸盐、COD、氨氮等。对于电镀园区，化学镀镍废水约占含镍废水总量的10%～15%，其处理工艺主要是将化学镀镍废水和电镀镍废水混合处理，通过调节pH值使镍离子沉淀去除。但是，化学镍中的络合态镍并不能转化为游离态镍离子而经沉淀后去除，另外，废水中的次亚磷没有得到较好的处理，即化学镀镍废水中的总镍和总磷并未有效去除。由于化学镀镍废水的总量并不多，所以经过其他废水的稀释，可以降低总镍和总磷的浓度，总体达标。随着电镀产业的不断调整，电镀园区将引进更多类型的企业，如PCB企业等，化学镍生产线有可能明显增多，那么化学镀镍废水的量也将大大增加，仅靠稀释将无法达到要求排放。目前已报道的化学镍废水的处理方法有：郦朝晖采用漂水氧化+钙盐沉淀法，该法采用酸性氧化沉淀+离子交换深度处理法的工艺，但漂水与次亚磷的反应效率不高，需要投加大量的漂水，成本过高。夏俊方等采用UV/过硫酸钾-沉淀工艺，该法通过UV催化、过硫酸钾氧化、加减沉淀、重捕剂深度处理的技术，其最佳的pH值为6.5，出水总镍为1.4mg/L;未能达到电镀废水的排放要求。黄元盛采用H2O2破络化学沉淀法，使用化学沉淀法+过氧化氢破络+螯合剂方法处理化学镀镍废液中的镍离子。但此方法的缺点是，反应时间较长，并有温度的要求，难以在工业上推广应用。

　　关智杰等提出臭氧预破络-重金属捕集法，废水中总Ni浓度为2.76mg/L，该法的研究对象并不是化学镀镍废水，而是化学镀镍废水经过物化处理的出水。针对上述不足，本研究以电镀行业化学镀镍工艺产生的实际电镀废水中为研究对象，提出了采用芬顿氧化工艺对化学镀镍废水进行处理，出水总镍浓度为0.1mg/L，满足行业排放标准的要求。

　　一、实验材料及方法

　　1.1 仪器与试剂

　　化学镀镍废水，取自广东某电镀园区;硫酸、氢氧化钠、氢氧化钙、聚合氯化铝、硫酸亚铁、聚合氯化铝(PAC)、聚丙烯乙酰胺(PAM)、30%双氧水、硫化钠，均为分析纯；重捕剂为镍离子重捕剂。所用设备为电感耦合等离子发射光谱仪(ICP-OES，美国PEOptima8000DV)便携式pH计(奥豪斯ST300)，空压机(捷豹)，磁力搅拌器(良友HJ-6B)。

　　1.2 实验方法

　　取化学镀镍废水用磁力搅拌器搅拌，用10%硫酸调节pH值为3～4，加入FeSO4和30%H2O2进行氧化破络反应；反应完后加入5%石灰和10%液碱调节pH值为10～11，曝气；加入5%PAC和0.05%PAM，静置30min后取上层清液检测总镍浓度。取上层清液进行二级处理，加入10%重捕剂，反应完全后加入5%PAC和0.05%PAM，静置30min后取上层清液检测总镍的浓度。

　　1.3 分析方法

　　总镍浓度采用ICP-OES测定，采用外标法，标准曲线浓度为0.1～1.0mg/L。取一级反应和二级反应的上清液，按标准曲线浓度范围稀释后，按仪器工作条件进行测定。

　　二、结果与讨论

　　2.1 总镍去处率

　　对不同浓度的化学镀镍废水进行处理，经过芬顿工艺一级和二级反应处理后，总镍浓度分别见表1～3。经一级反应后，低浓度的化学镀镍废水的总镍剩余浓度为0.47mg/L，低于0.5mg/L；对于高浓度废水，一级反应并未能达标处理。二级反应后，总镍的剩余量为0.08～0.13mg/L，去除率达99.9%以上。试验结果表明，芬顿工艺可将络合镍中的镍以离子形式完全释放出来，加碱生成金属氢氧化物，混凝剂絮凝剂沉淀下来，然后经重捕剂深度处理后，可完全去处废水中的总镍，达到电镀污染物排放标准的要求。

　　三、结语

　　对于低浓度化学镍废水，一级处理可将总镍降至0.5mg/L；对于高浓度化学镍废水，经二级处理后能把总镍降至0.1mg/L。本文提出了采用芬顿工艺处理化学镀镍废水的工艺，并进行了系统的试验。结果显示，采用芬顿工艺，能将化学镀镍废水中的镍以离子形态释放出来，经调节pH值、投加混凝剂絮凝剂与重捕剂，能有效去处废水中的总镍，稳定地达到电镀污染物排放标准。（来源：江门市崖门新财富环保工业有限公司）