2025-05-28366
除鎳的方法需根據鎳的存在形態(游離態或絡合態)、濃度、處理成本及環保要求等因素選擇,以下是綜合各類技術的詳細分類及應用:
一、化學法
化學沉淀法
氫氧化物沉淀法
原理:通過加入堿性物質(如氫氧化鈉、石灰等)調節pH至9.5以上,使鎳離子生成氫氧化鎳沉淀。
適用場景:游離態鎳廢水處理,如電鍍廢水。
優點:成本低、操作簡便,適合大規模處理。
缺點:對絡合態鎳去除效果差,易產生二次污染污泥。
改進措施:可聯合氧化劑(如次氯酸鈣)破絡,或添加飛灰提高沉淀效率。
硫化物沉淀法
原理:投加硫化鈉等硫化物,與鎳離子生成溶度積極小的硫化鎳沉淀(Ksp≈10?2?)。
適用場景:低濃度鎳廢水或含絡合劑的廢水,硫化物自身具有破絡作用。
優點:去除率高(可達98%),適合處理絡合鎳。
缺點:易產生H?S有毒氣體,硫離子需嚴格控制用量以避免二次污染。
絮凝法
原理:通過絮凝劑(如PAC、PAM)壓縮雙電層或吸附架橋,促進鎳膠體沉降。
適用場景:成分復雜的含鎳廢水,常作為沉淀法的補充步驟。
優點:操作簡便,廢渣可回收利用。
缺點:對強堿性廢水效果較差,廢渣需妥善處理。
重金屬捕捉劑法
原理:利用螯合型捕捉劑(如甲酸鹽類衍生聚合物)與鎳離子形成穩定螯合物沉淀。
適用場景:絡合態鎳廢水(如化學鍍鎳廢水、鋅鎳合金廢水)。
工藝示例:
化學鎳廢水:加MCP捕捉劑(pH 3-7)→加PAC→調堿(pH 5-7)→加PAM→沉淀。
鋅鎳合金廢水:調pH→加捕捉劑→加PAC/PAM→沉淀。
優點:處理精度高(可降至0.1mg/L以下),適應復雜絡合體系。
缺點:成本較高,需控制pH和投加量。
二、物理法
吸附法
原理:利用比表面積大的吸附劑(如活性炭、氫氧化鎂、沸石)吸附鎳離子。
適用場景:低濃度鎳廢水深度處理,或高濃度廢水預處理。
優點:可回收鎳資源,吸附劑易再生。
缺點:解吸廢水雜質高,難以回用;對絡合鎳吸附能力有限。
離子交換法
原理:通過離子交換樹脂(如磺酸基樹脂)吸附鎳離子,再通過再生回收。
適用場景:高濃度鍍鎳廢水(如游離鎳)的回收處理。
優點:選擇性高,可回收鎳資源。
缺點:樹脂易污染板結,再生成本高。
膜分離法
原理:利用反滲透、超濾或乳狀液膜分離鎳離子。
適用場景:低濃度鎳廢水處理及回用。
優點:可濃縮回收鎳,水質凈化度高。
缺點:膜易污染,運行成本高。
三、電化學法
電解法
原理:通過電解作用使鎳離子在陰極還原析出,或在陽極氧化為高價態沉淀。
適用場景:高濃度鎳回收,或小水量廢水處理。
優點:可回收金屬鎳,適合高附加值廢水。
缺點:能耗高,電極易鈍化。
四、生物法
微生物處理
原理:通過馴化微生物(如硫酸鹽還原菌)將鎳轉化為硫化物沉淀,或利用植物吸收富集。
適用場景:低濃度鎳廢水的生態處理。
優點:環保低成本。
缺點:處理周期長,效率較低。
五、案例分析與推薦
化學鍍鎳廢水
工藝:預除磷(TP除磷劑)→氧化破絡(雙氧水)→螯合沉淀(MCP捕捉劑)→絮凝沉降。
效果:鎳降至0.1mg/L以下,COD大幅降低。
鋅鎳合金廢水
工藝:調堿→投加重金屬捕捉劑→絮凝沉淀。
特點:同時去除鋅、鎳,但需兩級沉淀處理COD。
高濃度游離鎳廢水
推薦方法:氫氧化物沉淀法聯合離子交換法,兼顧成本與資源回收。
總的來說,除鎳方法的選擇需綜合考慮鎳的形態、濃度及經濟性。游離鎳優先采用化學沉淀或離子交換法;絡合鎳推薦螯合沉淀或氧化破絡后沉淀;低濃度廢水可用電化學或膜分離技術。未來趨勢是開發高效低成本的螯合劑、優化聯合工藝(如沉淀-絮凝-吸附耦合),并推動污泥資源化利用。
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