前言

現(xiàn)在，普遍采用化學(xué)法處理電鍍廢液，但有許多不足：回收率較低，出水鎳含量嚴(yán)重超標(biāo)；膠體難以沉降分離，洗滌困難；包藏、包夾和吸附雜質(zhì)現(xiàn)象較嚴(yán)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(shù)可以將漂洗水濃縮20倍，反滲透濃縮液經(jīng)蒸餾法進(jìn)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(chǎn)生類似生物大分子膠狀Ni(OH)₂沉淀，用超濾技術(shù)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(jìn)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Ni ²⁺的濃度為600mg/L，Cl^-對反應(yīng)沒有影響。超濾技術(shù)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(zhì)量8000Dalton，有效膜面積0.1m2)，用PS8表示。操作壓力為120kPa，進(jìn)料流速為300mL/min，操作溫度為25℃。在電鍍廢水反應(yīng)槽Ⅰ中加入NaOH，一般來說，當(dāng)溶液中C(Ni²⁺ )=1.0×10^-5 mol/L，即Ni(OH)₂的溶解度為1.0×10^-5 mol/L時(shí)，對應(yīng)的溶液pH值為9.15。因此，欲使Ni(OH)₂完全沉淀，pH值應(yīng)＞9.15，經(jīng)過NaOH處理后，Ni ²⁺與OH^-迅速反應(yīng)生成Ni(OH)₂膠狀沉淀，溶液pH值≥9.5時(shí)，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(diào)節(jié)泵的進(jìn)料速度至所設(shè)定的值，啟動(dòng)送液泵，然后調(diào)節(jié)回流液(截留液)管路上閥門，使得超濾膜組件進(jìn)出口壓力表示數(shù)的平均值為一設(shè)定值(所需的操作壓力)，系統(tǒng)穩(wěn)定后，在一定時(shí)間內(nèi)收集相應(yīng)的透過液，用于檢測。Ni(OH)₂濃縮液返回中間槽循環(huán)，濃縮至Ni ²⁺ ≥25g/L時(shí)，導(dǎo)入反應(yīng)槽Ⅱ，加入HCl，生成NiCl₂溶液返回生產(chǎn)工序。滲透液ρ(Ni ²⁺ )≤1．0mg/L，在調(diào)節(jié)槽中調(diào)節(jié)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(jīng)濟(jì)性

2．1 處理效果

在電鍍廢水中加入NaOH，Ni ²⁺與OH^-反應(yīng)生成Ni(OH)₂沉淀。當(dāng)溶液pH≥9．5時(shí)，通過原子吸收光譜法測定廢水中Ni ²⁺的濃度為1.0mg/L，再將溶液pH值調(diào)節(jié)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(nèi)，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(dāng)廢水濃縮近50倍時(shí)，暫停膜組件過濾，將中間槽之濃縮液轉(zhuǎn)移至反應(yīng)槽Ⅱ中，用HCl溶解Ni(OH)₂，生成的NiCl₂返回生產(chǎn)工序循環(huán)使用。

2．3 處理經(jīng)濟(jì)效益

根據(jù)生產(chǎn)性試驗(yàn)結(jié)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(shù)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(jià)格以30元/kg計(jì)，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(jì))，年利潤1．8萬多元，投資成本可在半年左右收回。

3·結(jié)論

超濾技術(shù)應(yīng)用于廢水處理，優(yōu)于傳統(tǒng)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(dá)1.8萬元，透過液中ρ(Ni ²⁺ )＜1mg/L可回用，減少了污染物的排放，甚至實(shí)現(xiàn)零排放。

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