某電鍍集控中心有電鍍含鎳廢水，鎳離子濃度超標(biāo)無法滿足排放要求，要求排放廢水鎳離子濃度降低至＜0.5 mg/L，擬采用樹脂法處理。通過應(yīng)用試驗(yàn)，選擇合適的樹脂及工藝，同時(shí)得到鎳吸附效果、吸附容量、洗脫效果等試驗(yàn)，為工業(yè)應(yīng)用提供支撐。

二、試驗(yàn)條件

1、樹脂型號(hào)：D851、ZGA451、ZGA351\ZGA454。

2、玻璃交換柱φ25×300、量筒、燒杯、恒流泵等；

3、試驗(yàn)試劑：氫氧化鈉，鹽酸等；

4、電鍍廢水，（客戶提供三股含鎳廢水）

注：A水樣為車間電鍍廢水客戶經(jīng)過D113樹脂處理后的料液，B、C水樣為未處理過的電鍍廢水

檢測(cè)儀器，pH計(jì)，ICP-OES電感耦合等離子發(fā)射光譜儀。

三、試驗(yàn)方法

1、量取100 ml樹脂，帶水裝填到玻璃交換柱中，保持樹脂層內(nèi)無氣泡，用水將樹脂清洗至出水澄清，樹脂層上保持5~10cm高水層。

2、將含鎳廢水以5BV/h從上向下通過樹脂層，每5BV收集流出液，檢測(cè)出水鎳離子濃度和pH。記錄收集體積、pH、鎳離子濃度。

四、試驗(yàn)一，D851螯合樹脂單柱處理試驗(yàn)

1、取D851樹脂柱三只，將三股含鎳廢水分別通入D851樹脂柱運(yùn)行，運(yùn)行流速5BV/h。

2、運(yùn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)

    3、試驗(yàn)運(yùn)行圖片

4、試驗(yàn)情況說明

將A、B、C水樣分別通過D851運(yùn)行，樹脂柱出現(xiàn)了不同現(xiàn)象，通入A水樣后樹脂柱無明顯變化，B水樣和C水樣通入后樹脂柱出現(xiàn)了明顯色帶。

由于電鍍廢水中鎳的存在形式主要為絡(luò)合形式的化學(xué)鎳存在，D851螯合樹脂的鎳吸附效果不佳，出水未能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，后續(xù)對(duì)A水樣進(jìn)行破絡(luò)后，通過應(yīng)用試驗(yàn)，選擇合適的樹脂和處理工藝。

五、試驗(yàn)二，將水樣破絡(luò)處理后，再采用樹脂處理

1、含化學(xué)鎳廢水進(jìn)行破絡(luò)處理，破絡(luò)方法：取A水樣2 L于量杯中，加入H₂SO₄調(diào)節(jié)pH至 4.00，每1L水樣加入100ml 7.5% H₂O₂， 60℃條件下攪拌2h。

2、破絡(luò)后的廢水，先通過D851樹脂柱中運(yùn)行，再次分別經(jīng)過ZGA451Cl陰離子樹脂柱運(yùn)行。

3、運(yùn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)

4、試驗(yàn)圖片

5、試驗(yàn)情況說明

將破絡(luò)后的廢水通過D851樹脂柱運(yùn)行，樹脂層產(chǎn)生許多氣泡，將樹脂層中料液全部頂出，分析是水樣破絡(luò)時(shí)間較短，H₂O₂未反應(yīng)完全，料液在樹脂層中繼續(xù)反應(yīng)產(chǎn)生大量氣泡。

運(yùn)行10BV后樹脂層上部變?yōu)樗{(lán)綠色，說明一部分化學(xué)鎳轉(zhuǎn)化為陽離子形式的鎳離子，被吸附到樹脂上。

從運(yùn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)看，含化學(xué)鎳廢水破絡(luò)后，D851樹脂運(yùn)行出水鎳離子濃度有下降，但出水中鎳離子濃度依然無法達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。將D851出水，通過ZGA451Cl陰樹脂柱運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)ZGA451Cl陰樹脂對(duì)廢水中鎳基本無吸附效果。

六、試驗(yàn)三，含化學(xué)鎳廢水破絡(luò)2h，放置20h再通過樹脂處理

1、化學(xué)鎳廢水破絡(luò)60℃2h，放置20h后，廢水通過D851螯合樹脂運(yùn)行，再將D851出水分別經(jīng)過ZGA351Cl、ZGA451Cl陰樹脂運(yùn)行，運(yùn)行流速5BV/h。

2、運(yùn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)

3、試驗(yàn)圖片

4、試驗(yàn)情況說明

廢水破絡(luò)放置20h后，D851運(yùn)行出水鎳離子下降較明顯，說明廢水在放置過程中，水中殘留的H2O2會(huì)繼續(xù)起到破絡(luò)作用，化學(xué)鎳轉(zhuǎn)化成陽離子形式鎳離子更多。D851出水再經(jīng)過ZGA351Cl樹脂柱運(yùn)行，出水鎳離子濃度基本無變化。D851出水再經(jīng)過ZGA451Cl樹脂柱運(yùn)行，出水鎳離子濃度有降低，但依然達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，之后將陰樹脂改為ZGA454進(jìn)行運(yùn)行。

六、試驗(yàn)四，延長(zhǎng)破絡(luò)時(shí)間，改變陰樹脂處理

1、含鎳廢水A水樣破絡(luò)60℃2h，放置時(shí)間48 h后，廢水通過D851螯合樹脂運(yùn)行，再將D851出水經(jīng)過、ZGA454Cl陰樹脂運(yùn)行，運(yùn)行流速5BV/h。

2、運(yùn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)

3、含鎳廢水A水樣破絡(luò)60℃2h，放置時(shí)間48 h后，廢水經(jīng)過D851樹脂柱運(yùn)行，運(yùn)行出水鎳離子濃度小于0.5mg/L，試驗(yàn)結(jié)果說明，反應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng)，破絡(luò)反應(yīng)更完全。后續(xù)將60℃破絡(luò)反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)進(jìn)行試驗(yàn)。

七、試驗(yàn)五，延長(zhǎng)破絡(luò)時(shí)間，單獨(dú)采用D851樹脂處理

1、電鍍廢水A水樣60℃破絡(luò)時(shí)間延長(zhǎng)至20 h，破絡(luò)后，廢水通過D851螯合樹脂運(yùn)行，運(yùn)行流速5BV/h。

2、運(yùn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)

3、試驗(yàn)情況說明

含鎳廢水破絡(luò)后，通過D851樹脂柱運(yùn)行，出水鎳離子濃度可以降低至0.07 mg/L，可以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，說明增加破絡(luò)時(shí)間后，化學(xué)鎳基本完全轉(zhuǎn)化為鎳離子。

八、試驗(yàn)結(jié)果與討論

1、D851螯合樹脂直接用于電鍍化學(xué)鎳廢水回收鎳效果不佳，分析是由于化學(xué)鎳多以絡(luò)合形式存在，螯合樹脂和陰離子樹脂均無法去除化學(xué)鎳。

2、采用7.5% H₂O₂對(duì)料液中的化學(xué)鎳進(jìn)行破絡(luò)20h，將化學(xué)鎳轉(zhuǎn)化為陽離子形式鎳離子，通過D851螯合樹脂運(yùn)行，出水鎳離子濃度降低至0.07 mg/L，滿足排放要求。

3、在工業(yè)應(yīng)用中，先將電鍍廢水中的化學(xué)鎳進(jìn)行破絡(luò)，再采用D851螯合樹脂進(jìn)行鎳回收，可以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

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                                       2024.5.29