环境保护电镀废水除镍离子交换树脂工艺

镀镍作为一种常用的表面处理技术,被广泛应用于电子、汽车、机械等多种行业。含Ni2+的废水对人体健康和生态环境有着严重危害,常见处理方法有化学沉淀法、真空蒸发回收、电渗析、反渗透及色可赛思离子交换树脂吸附等废水处理法。

1、化学沉淀法虽然成本低,但产生的固废,需要进行二次处理;

2、真空蒸发法能耗大;

3、电渗析、反渗透法需要较大的设备投资和能耗,而且存在膜易受污染的问题。

所以经济可行的方法是色可赛思离子交换树脂工艺,特别是针对现有除镍需求的色可赛思螯合树脂是解决这一问题切实可行的办法。

一、树脂的选择

目前能处理含镍废水的树脂很多,其性能和特点各不相同,所以选择合适的树脂是工艺中一个主要的问题。能够用于处理含镍废水的树脂是色可赛思螯合树脂。因为处理电镀含镍废水需要用交换容量高、交换速度快、容易再生、机械强度高、膨胀度小的树脂,而这正是螯合树脂被设计出来的初衷。水中各种阳离子在浓度相同的情况下,螯合树脂对阳离子的交换顺序为:

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

二、含镍废水处理工艺流程

工作时,水泵将含镍废水从废水池抽入过滤器,废水从过滤器出来,经流量计后顺流进入交换塔,从交换塔底部出来的水,就是己经去除了Ni2+离子的水了,其反应如下:

2R-COONa+Ni2+→(R-COO)2Ni+2Na+

含镍废水经过色可赛思树脂层,离子交换开始进行,树脂上的钠离子被镍离子交换下来,吸附了镍离子的树脂层变成了绿色,明显地由上而下逐步推移。当树脂塔中的树脂颜色已很深,达到了饱和,螯合树脂就需要作再生处理了。

工艺流程图

离交系统工艺流程图

1、树脂塔运行:

废镍液从废水池泵入保安过滤器后,进入含镍废水储槽,然后从1号螯合树脂塔顶部进入,从塔底部流出,进入2号螯合树脂塔顶部,从塔底部流出。流量控制在1~2BV,无色排出液流入废水收集池,有色液体回流至含镍废水储槽,当排出液颜色与原镍液差不多时,1号塔进人再生工序,2号塔和3号塔串联运行,离子交换系统继续工作。

2、树脂塔再生:

①反洗:用脱盐水(自来水)以10m/h的流速从塔底进入,顶部排出,同时通入0.2Mpa的压缩空气,将树脂展开至有水排出后3~5分钟。反洗水回流至含镍废水储槽。

②水洗:将脱盐水(自来水)泵至待再生树脂塔顶部,流速5BV,排水pH为6.5-7.0时停止洗涤,耗水量大约是树脂体积的4~6倍。若排出液有颜色则将排出液回流至含镍废水储槽,若无色则将排出液排至废水收集池。

③酸洗:从酸储槽降10%盐酸泵入树脂塔,从顶部进底部出,流速2BV,有色再生液排入镍再生液储槽,无色再生排出液进入废水收集池。

④水洗:将脱盐水(自来水)泵至待再生树脂塔顶部,流速5BV,排水pH>3时停止洗涤,耗水量大约是树脂体积的4~6倍。将排出液排至酸液储槽待用。

⑤碱洗:将5%NaOH溶液按照2BV的流速由上而下经过树脂塔,出水pH>11即可停止进碱。将排出液排至废水收集池。

⑥水洗:将脱盐水(自来水)泵至待再生树脂塔顶部,流速5BV,排水pH<11时停止洗涤,耗水量大约是树脂体积的4~6倍。将排出液排至碱液储槽待用。

经过这一系列在再生操作,树脂塔就恢复了交换容量,等待另一个树脂塔饱和后即可再次串入系统工作。



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