电镀退镍废水中镍和硼的处理试验研究

发布时间：2020-05-24 05:45

【摘要】：从电镀镍工艺中可知,在排放含镍废水的同时会伴随着有机物、无机物的排放,众多研究仅考虑了重金属镍与有机物的排放对环境的危害,但是重金属镍与无机物形成的复合物对环境的危害更大,因此在处理镍的同时降低无机物的排放浓度也至关重要。本次试验研究以镇江市某电镀企业的电镀退镍废水为研究对象,经分析该退镍废水中含有高浓度的重金属镍和无机物硼,本文着重研究了采取何种方法才能使得排放的重金属镍的浓度满足0.5 mg/L的排放限值和硼的浓度满足5.0 mg/L的排放限值。具体的研究结论如下:(1)采用氢氧化钠沉淀法进行预处理,降低电镀退镍废水中镍和硼的浓度。通过试验研究,在最佳pH值为9.5时,废水中镍和硼的浓度分别由2735 mg/L、248.73mg/L降低到12.78 mg/L、86.05 mg/L,对应的去除率分别为99.53%、65.40%。沉淀物在温度为100℃时达到了最佳减量化,此时的减量率和减容率分别为97.85%、98.33%;经过减量后的沉淀物在不同温度下进行煅烧,对煅烧后的产物采用XRD、FESEM、TEM表征分析,确定在750℃和900℃时的煅烧产物为NiO和Ni_3(BO_3)_2的混合物,结合化学反应从而推断废水处理过程中主要形成Ni(OH)_2和NiBO_2(OH)的混合物,且为无定型状态。(2)对预处理后镍和硼废水采用铁屑微电解法进一步处理。在本实验室的现状条件下,通过试验得到最佳条件为铁屑量40 g、初始pH值2.0、转速9 r/min,反应6h后,废水中镍浓度由12.78 mg/L降低为0.25 mg/L,去除率达98.04%;硼的浓度由86.05 mg/L降低为85.98 mg/L,去除率达0.08%;同时废水的pH值从2.0变化到7.12。处理后镍和硼浓度对比相应的排放标准,镍达标硼不能达标,且处理前后硼的浓度几乎无变化。对反应后铁屑和沉淀物进行FESEM、XRD分析以及溶解试验分析,废水中91.74%的镍在铁屑表面,4.23%的镍在沉淀物中,铁屑微电解法对硼几乎无去除效果。(3)对预处理后镍和硼废水采用电絮凝法进一步处理。在本实验室的现状条件下,通过试验得到最佳条件为多电极铝板、极板间距0.5 cm,反应3 h后,废水中硼的浓度由86.05 mg/L降低为24.49 mg/L,去除率为71.17%;镍浓度由12.78 mg/L降低为0.25 mg/L,去除率达98.04%。处理后镍和硼浓度对比相应的排放标准,镍达标硼不能达标。为进一步降低硼的排放浓度,在电絮凝的基础上对废水进行了MgO的吸附处理,反应24 h后,废水中残留的硼浓度降低到4.92 mg/L,达到排放标准。
【图文】：

分布图,硼酸,水溶液,分布图

江苏大学硕士学位论文B(OH)(aq)HOB(OH)(aq)H(aq)-324 其中 Ka=6×10-10，pKa=9.14。硼酸又可以与水溶液中的 OH-形成硼酸盐，，其方程式如式(1.2)。B(OH)(aq)OH(aq)B(OH)(aq)-4-3 如图 1.1 所示，当 pH 值较低时水溶液中硼酸占主导地位；而当 pH 值较高时硼酸根离子则占主导地位。

试验装置图,化学沉淀法,试验装置,转鼓

图 2.1 化学沉淀法的试验装置图Fig. 2.1 Test device diagram of chemical precipitation解法的试验装置程中采用有机玻璃板制成的实验室规模的转鼓式微电解示意图如图 2.2 所示，该转鼓式微电解反应器主要由反应系统组成。在反应池内设有转鼓，转鼓通过螺纹孔与同步的动力系统带动同步带轮 1 转动，同步带轮 1 通过同步带步带轮 2 带动转鼓转动。反应池体是由六块有机玻璃板0 mm×180 mm，该池体的有效容积为 2 L。转鼓是该装
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X781.1

【参考文献】