鍍鎳作(zuo)為一種常用(yong)的表面處理(li)技術,被廣泛應用(yong)于(yu)電(dian)子、汽車(che)、機械等多(duo)種行業。含Ni2+的廢(fei)水對人體(ti)健(jian)康和生(sheng)態環境(jing)有著嚴(yan)重(zhong)危害，其常見處理(li)方(fang)法(fa)有化學沉淀法(fa)、真(zhen)空蒸(zheng)發回收、電(dian)滲析(xi)(xi)、反(fan)滲透及離子交換(huan)樹(shu)脂(zhi)吸附(fu)等廢(fei)水處理(li)法(fa)。化學沉淀法(fa)雖(sui)然成本低，但產生(sheng)的固廢(fei)需要進行二次處理(li);真(zhen)空蒸(zheng)發法(fa)能耗(hao)大;電(dian)滲析(xi)(xi)、反(fan)滲透法(fa)需要較大的設備投資和能耗(hao)，而且存在膜易受污(wu)染的問(wen)題，可見，現有含鎳廢(fei)水處理(li)工藝各(ge)有利弊。

　　離(li)子(zi)交(jiao)換技(ji)術是現有含鎳廢(fei)水(shui)(shui)(shui)處理(li)工(gong)藝的(de)升級，因出水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)好,可回(hui)收有用物質(zhi),適用于(yu)處理(li)濃度低而廢(fei)水(shui)(shui)(shui)量大的(de)鍍(du)鎳廢(fei)水(shui)(shui)(shui)等優點,得到廣(guang)泛應用。

　　采用離(li)子交換法進(jin)行鍍鎳廢水處(chu)理的優勢

　　效除鎳(nie)可達標(biao)：去除重(zhong)金屬鎳(nie)離子,滿足(zu)排放指標(biao)要求(qiu)

　　資源化(hua)：回(hui)收廢水中(zhong)有的金屬鎳

　　循環(huan)利(li)用(yong)：提水的循環(huan)利(li)用(yong)率,節約水資(zi)源

　　節(jie)能(neng)環(huan)保：減少環(huan)境污染

　　隨著人們對鍍鎳(nie)廢水(shui)處理(li)資源化的意識(shi)越來(lai)越強，離子交換(huan)技術作為電鍍廢水(shui)深度處理(li)的有效方法也逐(zhu)漸(jian)得到重視(shi)。

　　原理

　　離(li)(li)子交(jiao)換(huan)(huan)樹脂(zhi)(zhi)(zhi)是具有(you)三維空間結構的不溶性(xing)分子化合(he)物,其功(gong)能(neng)基(ji)可與水中的離(li)(li)子起交(jiao)換(huan)(huan)反應。鍍鎳廢(fei)水中的Ni2+離(li)(li)子采用(yong)陽(yang)離(li)(li)子交(jiao)換(huan)(huan)樹脂(zhi)(zhi)(zhi)吸(xi)附。所用(yong)樹脂(zhi)(zhi)(zhi)可以一(yi)般采用(yong)弱酸性(xing)陽(yang)樹脂(zhi)(zhi)(zhi)，采用(yong)弱酸性(xing)陽(yang)樹脂(zhi)(zhi)(zhi)交(jiao)換(huan)(huan)時,通常將樹脂(zhi)(zhi)(zhi)轉為(wei)Na型(xing)。當含Ni2+廢(fei)水流經Na型(xing)弱酸性(xing)陽(yang)樹脂(zhi)(zhi)(zhi)層時,發(fa)生如下交(jiao)換(huan)(huan)反應：

　　2R-COONa+Ni2+→(R-COO)2Ni+2Na+

　　水中的Ni2+被吸(xi)附(fu)在樹(shu)脂上,而樹(shu)脂上的Na+ 便進入水中。 當部(bu)樹(shu)脂層與Ni2+交(jiao)換達到平衡時,用(yong)一定(ding)濃度(du)的HCl或H2SO4再(zai)生，發生如下反應：

　　(R-COO)2Ni+H2SO4→2R-COOH+NiSO4

　　此時(shi)樹脂為(wei)(wei)H型,需用(yong)NaOH轉為(wei)(wei)Na型,反應如下：

　　R-COOH+NaOH→RCOONa+H2O

　　如此樹脂可(ke)重(zhong)新投入運行,進(jin)入下一循(xun)環。廢水經處理后可(ke)回(hui)清洗(xi)槽重(zhong)復(fu)使用,洗(xi)脫得到的硫酸鎳經凈(jing)化后可(ke)回(hui)鍍槽使用。

　　工藝方案論證

　　樹脂的選擇(ze)

　　目(mu)前能(neng)(neng)處理含鎳(nie)(nie)廢(fei)(fei)水的(de)樹(shu)脂(zhi)很(hen)多,其性能(neng)(neng)和特點各(ge)不相同(tong),所以(yi)選擇合適的(de)樹(shu)脂(zhi)是工藝中一個主要的(de)問題。能(neng)(neng)夠用于處理含鎳(nie)(nie)廢(fei)(fei)水的(de)樹(shu)脂(zhi)中以(yi)弱酸性陽離子交換樹(shu)脂(zhi)(也(ye)就(jiu)是螯合樹(shu)脂(zhi))較多，而強酸性陽樹(shu)脂(zhi)也(ye)能(neng)(neng)吸附鎳(nie)(nie)離子,但是此款樹(shu)脂(zhi)容(rong)易受(shou)含鎳(nie)(nie)廢(fei)(fei)水中鹽分(fen)，鈣鎂的(de)影響。故工廠含鎳(nie)(nie)廢(fei)(fei)水多選用交換容(rong)量、交換速度快(kuai)、容(rong)易再生、機械強度、膨脹度小的(de)弱酸陽樹(shu)脂(zhi)(螯合樹(shu)脂(zhi))。

　　樹脂的(de)預處(chu)理

　　科海思作為(wei)美國(guo)特邁(mai)斯的中國(guo)區總代理，旗下Tulsion CH-90除鎳螯合樹脂，出廠時經(jing)活化處理好為(wei)鈉型，使(shi)用前只需用清水沖洗至(zhi)PH為(wei)9左右就可以使(shi)用。

　　離(li)子(zi)交(jiao)(jiao)換處(chu)理(li)鍍(du)鎳廢(fei)水,以(yi)前主(zhu)要是固定床雙柱(zhu)串(chuan)聯工藝流程,近年來與移動床鍍(du)鉻廢(fei)水處(chu)理(li)一樣,發展到移動床鍍(du)鎳廢(fei)水處(chu)理(li)。其功能越來越,占地越來越小。為(wei)了不使設(she)備(bei)在(zai)飽和樹脂(zhi)排(pai)放再(zai)生以(yi)后影響(xiang)廢(fei)水的交(jiao)(jiao)換,裝置(zhi)上有備(bei)用樹脂(zhi)罐一個。設(she)備(bei)功能齊,操作方(fang)便,裝置(zhi)包括(kuo)水泵、流量計、過濾器、氣泵、樹脂(zhi)再(zai)生系統以(yi)及電源(yuan)控制部(bu)分。

　　廢水(shui)處理工藝流程

　　1、廢(fei)水的交換：

　　工作時，水(shui)(shui)泵將(jiang)含鎳廢水(shui)(shui)從廢水(shui)(shui)池抽(chou)入過濾器，廢水(shui)(shui)從過濾器出(chu)來,經(jing)流量計后逆(ni)流進交換柱,從交換柱頂部出(chu)來的(de)水(shui)(shui),就(jiu)是己(ji)經(jing)去除(chu)了Ni2+離子的(de)水(shui)(shui)了(順(shun)流進水(shui)(shui)還是逆(ni)流進水(shui)(shui)可以根據具(ju)體(ti)的(de)設計工藝要求(qiu)選擇(ze)),其(qi)反應如下(xia):

　　2R-COONa+Ni2+→(R-COO)2Ni+2Na+

　　從有機玻璃交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)柱可以潔晰地看到(dao),樹脂被壓(ya)力水均勻(yun)地托起,隨著吸(xi)附(fu)的進行,吸(xi)附(fu)了(le)(le)鎳離(li)子(zi)變成綠色(se)的樹脂交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)帶,明顯(xian)地由下而上逐步推移。當(dang)交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)帶移至交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)柱三分(fen)之二(er)處時,交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)柱底部(bu)樹脂顏色(se)已(yi)很深,達到(dao)了(le)(le)飽和。螯合樹脂就需要(yao)作再生處理了(le)(le)。

　　2、廢水處理(li)流(liu)程：

　　弱(ruo)酸性陽樹脂CH-90對水中各種陽離(li)子在濃度相同的情況下(xia),對陽離(li)子的交換(huan)順(shun)序(xu)為:

　　Cu2+>Pb2+>Ni2+>Co2+>Cd2+>Fe3+>Mn2+>Mg2+>Ga2+>>Na+

　　3、樹脂的再生:

　　再(zai)生(sheng)時(shi),由于(yu)樹(shu)(shu)脂(zhi)收縮膨脹(zhang)率較(jiao),即樹(shu)(shu)脂(zhi)吸附飽和Ni2+后(hou),體積(ji)縮小30-40%,當樹(shu)(shu)脂(zhi)再(zai)生(sheng)轉成Na+型(xing)后(hou),又將恢復到原來的體積(ji). 樹(shu)(shu)脂(zhi)再(zai)生(sheng)時(shi),先用再(zai)生(sheng)樹(shu)(shu)脂(zhi)體積(ji)2倍的H2SO4或HCL溶液(ye)(3%-5%)逆(ni)流(liu)再(zai)生(sheng),并直接回收再(zai)生(sheng)反應如下：

　　(R-COO)2Ni+2H+→2RCOOH+Ni2+

　　待(dai)樹脂部再(zai)(zai)生(sheng)后,用(yong)水正反(fan)沖洗洗凈,然后用(yong)2倍再(zai)(zai)生(sheng)樹脂體(ti)(ti)積(ji)(ji)4%-5%的NaOH溶液(ye)流過(guo)樹脂,將樹脂轉(zhuan)成鈉(na)型(xing)(轉(zhuan)成鈉(na)型(xing)后,Ni2+容易吸(xi)附交換(huan),交換(huan)量更大)。轉(zhuan)型(xing)后的樹脂體(ti)(ti)積(ji)(ji)將增加30%以上,這(zhe)時用(yong)軟水(或純水)充分淋洗樹脂(約2倍樹脂體(ti)(ti)積(ji)(ji)).從(cong)而完成了廢水處理、樹脂再(zai)(zai)生(sheng)的過(guo)程。

　　4、運行方式(shi)：

　　對于樹脂運行與再(zai)生是順流(liu)還是逆(ni)流(liu)。一般是順流(liu)運行，逆(ni)流(liu)再(zai)生和清(qing)水正反(fan)洗(xi)，運行方式可根(gen)據實(shi)際工藝具(ju)體(ti)(ti)確認。

　　隨著新型(xing)大孔(kong)型(xing)離(li)子交(jiao)換樹(shu)脂(zhi)和離(li)子交(jiao)換連續化工藝的不斷涌(yong)現,在鍍(du)鎳廢水(shui)深度處(chu)理、價金屬鎳鹽的回收等方面,離(li)子交(jiao)換技(ji)術(shu)越(yue)來越(yue)展(zhan)現出(chu)其(qi)它方法難以匹敵(di)的優勢。為了(le)提水(shui)的循(xun)環利(li)用率和符合日趨嚴格的排放標準(zhun),預期的離(li)子交(jiao)換技(ji)術(shu)將與微機控制技(ji)術(shu)聯用,使設備設計走向定型(xing)化、自動化,開創廢水(shui)處(chu)理領域(yu)新格局。