破络合剂对化学镀镍废水处理的影响

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1、破络合剂对化学镀镍废水处理的影响化学镀镍作为一种常用的表面处理技术，被广泛的应用于电子、汽车、机械等多种行业。我国自20世纪90年代以来，化学镀镍技术进入飞速发展时期，其工艺、镀层性能已达到或接近国际水平，但对其三废的处理还未引起足够的重视。为了保证镀液的稳定性、使用寿命和镀层质量，镀液中除需加入大量的可溶性镍盐和次亚磷酸盐外，还需加入大量的络合剂、加速剂、稳定剂、光亮剂和pH值缓冲剂等。在化学镀镍溶液中，应用的络合剂大多为有机酸，如柠檬酸、酒石酸、苹果酸、乳酸、羟基乙酸、丁二酸和醋酸等等。络合剂中含有多种配位体，这些配位体与镍离子结合，阻碍了氢氧化镍的

2、沉淀，因此只有破坏了这些络合剂之后，才能取得良好的化学沉淀效果。由于在化学镀镍溶液中，加入不同络合剂会形成不同类型的配位离子，因此加入的络合剂种类不同，化学镀镍废水处理的难度也不一样。目前，化学镀镍废水主要采用化学沉淀法进行处理。如调节PH，升高温度氧化破坏金属络合物预处理化学镀镍废液法；H2O2氧化一Na0H沉淀-FeSO4·7H2O进一步沉淀处理化学镀镍法；采用石灰乳作为沉淀剂，提高反应温度，延长反应时间处理化学镀镍法等。其他的处理方法有：离子交换树脂法、电渗析法、膜分离法、溶剂萃取法。由于化学镀镍废水成分复杂，现有方法的性价比都不高，并会产生其他的

3、问题。如普通的化学沉淀法处理效率差，有的方法操作运行不方便且产生大量沉淀，造成二次污染；离子交换法树脂的处理能力有限，且树脂易被氧化和污染；电渗析的选择性和耐用性较差，且渗透膜易污染；膜分离技术运行和维护费用高；溶剂萃取法是近来研究者们比较感兴趣的方法，但目前研究者所采用的萃取剂只对碱性镀液有效，对应用广泛的酸性镀液有效的萃取剂还在进一步的研究探讨中。本文在化学沉淀法的基础上，用破络合剂预处理化学镀镍废水，并通过实验对多种破络合剂处理化学镀镍废水的效果进行了研究比较，同时提出了2种破络合剂联合使用的处理方法，使镍离子的去除率达99％以上。该方法处理效率高

4、，操作方便，实用性强，非常适合于中小企业化学镀镍废水的处理。1材料与方法1.1主要仪器与试剂AAnalyst700型原子吸收分光光度计(美国P-E公司)；SC656实验搅拌器(湖北省潜江市梅宇仪器有限公司)；KY—PE型Ni离子空心阴极灯(北京曙光明电子光源仪器有限公司)；精密pH试纸(上海三爱思试剂有限公司)；氧化钙粉末(CaO，分析纯，天津市大茂化学试剂厂)；无水氯化钙(CaCI2，分析纯，天津市大茂化学试剂厂)；氯化钡(BaC12·2H2O，分析纯，天津市大茂化学试剂厂)；氢氧化钠(NaOH，分析纯，配制成浓度为4moI／L的溶液，天津市化学试剂三

5、厂)；聚合氯化铝(PAC，分析纯，配制成质量分数为2％的溶液，天津市科密欧化学试剂有限公司)；聚丙烯酰胺(PAM，分析纯，500万分子量以上，配制成质量分数为0.3％的溶液，天津市科密欧化学试剂有限公司)。1.2实验水样废水取自长沙某表面处理厂化学镀镍车间的清洗水，该电镀厂化学镀镍槽液中主要添加剂有：硫酸镍、次磷酸氢钠、乙酸钠、柠檬酸钠、乳酸、丁二酸和氨水等。该废水量为1～2m3／d，废水pH为4～5，N2+质量浓度为30～60mg／L，颜色为浅绿色。实验水样的pH为4.5，Ni2+质量浓度为44mg／L。1.3实验方法取化学镀镍废水1000mL至烧杯中

6、，置于六联搅拌机上，搅拌速度为120r／min。加入一定量的破络合剂，搅拌反应30min；然后用NaOH(4mol／L)调节水样的pH=10，搅拌反应30min；再缓慢加入2mL助凝剂PAM(0.3％)，搅拌均匀后，沉淀1h，进行固液分离。用火焰原子吸收分光光度法检测过滤液中镍离子的浓度，计算镍离子的去除率。2结果与讨论2.1破络合剂的选择分别取1000mL水样至4个烧杯中，按照表1中的要求向其中加入破络合剂H2O2、CaO、CaC12和BaC12，接着均用NaOH(4mol／L)及PAM(0.3％)进行沉淀处理，若溶液中无沉淀产生，则向水样中加入1mL

7、的混凝剂PAC。取其上清液，用火焰原子吸收分光光度法测定水样中镍子的浓度。原水样中N2+的浓度为44mg／L。在反应①中，用4mol／L的NaOH处理水样，当调节其pH=13时，水样中仍无沉淀产生。用4mol／L的NaOH调节水样的pH到10，并投加混凝剂PAC和助凝剂PAM沉淀后，其上清液中N2+的浓度还有41.6mg／L。这是因为，在溶液中，每一个镍离子可与6个水分子微弱结合，当它们被羟基、羧基、氨基等官能团取代时，则形成一个稳定的镍配位体。如果络合剂中含有其中一个以上的官能团，则通过氧和氮配位键形成一个镍的闭环配合物。镍配合物的形成，降低了自由Ni

8、2十的浓度，而只有自由Ni2十才能与OH—形成沉淀。在反应②中，水样经30％H2