膜電解法處理含鎳廢水的研究.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)技術(shù)和科技的進(jìn)步,電子工業(yè)的迅速發(fā)展,鎳金屬的需求量與日俱增,但是,金屬鎳是不可再生資源,鎳的消費(fèi)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了鎳的生產(chǎn)量,因此,對(duì)廢水中金屬鎳的回收利用和再生就成了不可避免的發(fā)展之路。另外,鎳金屬屬于稀有貴金屬,有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,鎳及其化合物對(duì)人體的健康也會(huì)造成不良影響,所以,不論從社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益還是環(huán)境效益上,廢水中鎳金屬的回收利用都勢(shì)在必行。
　　本實(shí)驗(yàn)首先是金屬鎳的富集濃縮。因?yàn)楹噺U水中鎳離子的濃度含量不同

2、,濃度較低會(huì)影響膜電解的試驗(yàn)效果,因此濃度低的鎳廢水在電解回收前,須對(duì)Ni2+進(jìn)行富集濃縮,采用的是Na型陽(yáng)離子樹脂交換法對(duì)Ni2+進(jìn)行富集,離子交換樹脂使用前需要進(jìn)行預(yù)處理。離子交換過程采用下進(jìn)上出的交換方式。
　　確定了離子交換時(shí)含鎳浸出液的流速為2.5 m/h,經(jīng)過180分鐘的交換后樹脂達(dá)到飽和,其中經(jīng)處理后的水中鎳離子的濃度均小于1mg/l,已符合國(guó)家污水排放的標(biāo)準(zhǔn),可直接排放。確定了再生劑為Na2SO4溶液,再生劑濃度為

3、5％,再生方式采用上進(jìn)下出的逆流方式,最終洗脫液中的鎳離子濃度達(dá)到了10.0g/l左右,滿足膜電解時(shí)對(duì)金屬鎳離子的要求。
　　本實(shí)驗(yàn)是用膜電解法回收廢液中的金屬鎳。膜電解法具有電解和電滲析的各種優(yōu)點(diǎn),是一種綜合的電解方法。由于離子交換膜對(duì)離子具有選擇性通過,所以在電解過程中可有效避免有害、有毒物質(zhì)的滲出,達(dá)到回收金屬物質(zhì)而不污染環(huán)境的目的。本實(shí)驗(yàn)分別采用常規(guī)電解法、單陽(yáng)膜電解法、單陰膜電解法、雙膜三室電解法進(jìn)行試驗(yàn),并相互比較分析

4、,得出最優(yōu)的工藝參數(shù)為:采用單陰膜電解法實(shí)驗(yàn)效果最好,溫度為室溫(25℃),電解電壓為6V,電解時(shí)間為28h左右,電解液pH值為4~4.5之間,此時(shí),金屬鎳離子的去除率可達(dá)到95%以上,電流效率亦可達(dá)到80%以上,回收效果好,是一種十分有效的處理工藝。而雙膜三室裝置中雖然Ni2+析出率在膜法電解試驗(yàn)中較低,且總裝置能耗較高,但中間極室的產(chǎn)物可以再次利用,可以考慮把雙膜三室電解法和其它的處理工藝聯(lián)用。
　　最后,對(duì)整個(gè)試驗(yàn)的經(jīng)濟(jì)效益