离子交换工艺处理电镀镍废水的性能研究

发布时间：2017-08-04 21:23

  本文关键词：离子交换工艺处理电镀镍废水的性能研究

  更多相关文章： 电镀镍废水 离子交换法 树脂 镍的回收

【摘要】：随着电镀行业的迅猛发展,镍作为一种国家战略储备金属,镀镍技术得到了越来越广泛的应用,随之产生的电镀镍废水也在不断增加,镀镍废水的产生成为世界上重金属污染源之一。镀镍废水的肆意排放,导致镍通过生物圈循环在人体内富集,从而危及人体健康。因此镀镍废水的处理以及有效回收镍资源引起社会的重视。本文利用离子交换法,建立离子交换静态和动态吸附交换系统,从离子交换树脂的优选以及各因素对离子交换树脂去除镍离子效果的影响,得出离子交换处理电镀镍废水动态连续运行的最佳工艺条件,并对再生废液中的镍资源进行有效的回收。采用间歇实验研究不同类型离子交换树脂的吸附除镍的效果,选择出最理想的KP752型和CH-90型离子交换树脂。考察两种离子交换树脂静态吸附镍离子的过程,发现两种树脂对镍离子的去除率随着废水溶液初始浓度的升高而增大;pH在3~6范围内时,树脂对镍离子的吸附去除效果好;一定范围内,增加树脂的投加量可以使镍离子的吸附去除率显著提高。使用扫描电镜对吸附前后的树脂进行表征,发现树脂的性状优良,比表面积大,对镍离子的吸附性能好。在离子交换静态吸附实验的基础上,研究KP752型和CH-90型离子交换树脂的吸附热力学及吸附动力学。Freundlich等温曲线更加准确地反映了两种树脂吸附镍离子的过程;采用二级动力学方程对两种树脂的吸附动力学数据线性拟合效果较好;两种树脂吸附镍离子过程的主要速率控制步骤均属于颗粒扩散控制。通过热力学函数的计算得出,两种树脂的△G0、△H0、△S0,吸附镍离子过程均属于熵驱动的自发吸热反应过程。利用离子交换动态连续运行反应装置进行了树脂的动态吸附和动态再生,进水流速采用10BV/h,再生流速采用7BV/h,再生剂采用3%的硫酸。废水硬度和进水COD均会对离子交换树脂吸附镍离子的效果产生较大影响,同时进水COD影响树脂的再生,造成树脂的重复利用性能下降。利用草酸沉淀法对再生废液中的镍进行回收制备高纯度镍粉,镍的回收率可达86.7%。
【关键词】：电镀镍废水 离子交换法 树脂 镍的回收
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X781.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-22
• 1.1 课题研究的背景10
• 1.1.1 课题来源10
• 1.1.2 研究背景10
• 1.2 电镀镍废水10-12
• 1.2.1 电镀镍废水的来源10-11
• 1.2.2 电镀镍废水的特点及危害11-12
• 1.3 镀镍废水的处理技术12-15
• 1.3.1 化学法12-13
• 1.3.2 物理化学法13-14
• 1.3.3 生物化学法14-15
• 1.4 电镀废水的排放标准15
• 1.5 离子交换法15-18
• 1.5.1 离子交换吸附原理15-16
• 1.5.2 离子交换剂16-17
• 1.5.3 离子交换的运行17-18
• 1.6 国内外研究现状18-19
• 1.6.1 国外研究现状18
• 1.6.2 国内研究现状18-19
• 1.7 课题意义和研究内容19-22
• 1.7.1 课题研究的目的及意义19-20
• 1.7.2 课题研究内容20-21
• 1.7.3 课题技术路线21-22
• 第2章 实验材料与方法22-29
• 2.1 引言22
• 2.2 实验材料22-23
• 2.3 实验装置23-24
• 2.3.1 离子交换动态实验装置23
• 2.3.2 实验仪器设备23-24
• 2.4 实验方法24-27
• 2.4.1 不同离子交换树脂对镍离子的吸附效果24-25
• 2.4.2 离子交换法除镍的静态实验25
• 2.4.3 热力学和动力学实验25
• 2.4.4 离子交换法除镍的动态实验25-27
• 2.5 分析与计算方法27-29
• 2.5.1 常规指标测试方法27
• 2.5.2 树脂的预处理27
• 2.5.3 树脂交换容量的计算27-28
• 2.5.4 扫描电镜分析28-29
• 第3章 离子交换法除镍的静态实验研究29-38
• 3.1 引言29
• 3.2 不同类型离子交换树脂除镍效果的研究29-32
• 3.2.1 不同离子交换树脂的交换容量和吸附等温线29-31
• 3.2.2 不同离子交换树脂的交换速率和吸附动力学31
• 3.2.3 不同离子交换树脂的再生性能31-32
• 3.3 离子交换树脂静态吸附条件优化32-35
• 3.3.1 溶液初始浓度对离子交换除镍效果的影响32-33
• 3.3.2 pH对离子交换除镍效果的影响33-34
• 3.3.3 树脂用量对离子交换除镍效果的影响34-35
• 3.4 扫描电镜分析35-37
• 3.5 本章小结37-38
• 第4章 离子交换树脂吸附机理的研究38-50
• 4.1 引言38-41
• 4.1.1 热力学平衡关系式38-39
• 4.1.2 吸附交换动力学模型39-40
• 4.1.3 控制机理的判断40-41
• 4.2 结果与讨论41-49
• 4.2.1 等温吸附模型41-42
• 4.2.2 离子交换热力学函数的计算42-44
• 4.2.3 动力学模型检验44-47
• 4.2.4 控制机理的判断47-49
• 4.3 本章小结49-50
• 第5章 离子交换法除镍的动态连续实验研究50-66
• 5.1 引言50
• 5.2 动态吸附实验50-58
• 5.2.1 进水流速对离子交换除镍效果的影响50-51
• 5.2.2 废水硬度对离子交换除镍效果的影响51-54
• 5.2.3 进水COD浓度对离子交换除镍效果的影响54-58
• 5.3 动态再生实验58-64
• 5.3.1 再生流速对树脂再生过程的影响58-60
• 5.3.2 再生剂浓度对树脂再生过程的影响60-61
• 5.3.3 COD对树脂再生过程的影响61-64
• 5.4 镍的回收与利用64
• 5.5 本章小结64-66
• 结论66-68
• 参考文献68-73
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果73-75
• 致谢75

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李宝兰;;用电镀镍、铜挂具沉积瘤制取硫酸镍[J];广西化工;1990年03期

2 王绪建;热处理工件电镀镍故障的分析、排除与工艺改进[J];电镀与涂饰;2003年06期

3 张志祥;电镀镍/金生产管理实战[J];印制电路信息;2003年08期

4 罗建东;电镀镍出现白斑的原因及对策[J];电镀与精饰;2004年02期

5 周文勇;电镀镍溶液中硼酸的准确测定[J];航空兵器;2004年05期

6 李亚明;于丽君;;电镀镍溶液在线净化设备的研究[J];山东化工;2012年05期

7 吴玉程;魏纯金;邓宗钢;;非电镀镍-磷合金性能[J];钢铁研究;1990年02期

8 梁俊福;;铝或铝合金件电镀镍溶液[J];表面技术;1990年06期

9 薛允连;;电镀镍阳极泥制取镍盐[J];电镀与环保;1993年01期

10 郎洪明;深孔零件电镀镍一例[J];材料保护;1997年05期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 李永涛;周全;张新胜;;铜基电镀镍的浸出[A];上海市化学化工学会2007年度学术年会论文摘要集[C];2007年

2 陈飞s，

本文编号：621778