在電鍍行業(yè)蓬勃發(fā)展的當下,鎳因其良好的耐腐蝕性、耐磨性和美觀性,成為電鍍工藝中不可或缺的金屬元素。然而,電鍍過程中產(chǎn)生的含鎳廢水若直接排放,不僅會造成鎳資源的浪費,還會對生態(tài)環(huán)境和人體健康帶來嚴重威脅。因此,研究并應(yīng)用高效的電鍍含鎳廢水處理回用工藝,對于實現(xiàn)電鍍行業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。
電鍍含鎳廢水成分復(fù)雜,其中的鎳主要以兩種形態(tài)存在:一是簡單離子態(tài)的鎳離子(Ni2?),常見于鍍鎳槽液的清洗水;二是與絡(luò)合劑(如檸檬酸、酒石酸、乙二胺四乙酸等)結(jié)合形成的絡(luò)合態(tài)鎳。絡(luò)合態(tài)鎳結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,常規(guī)處理方法難以使其分離,增加了廢水處理的難度。此外,電鍍含鎳廢水還可能含有其他重金屬離子(如銅、鋅、鉻等)、酸堿物質(zhì)以及有機物,具有酸性或堿性強、重金屬濃度高、可生化性差等特點。
電鍍含鎳廢水處理回用工藝流程
預(yù)處理
含鎳廢水首先流入調(diào)節(jié)池,對廢水的水質(zhì)和水量進行調(diào)節(jié),均衡其酸堿度和重金屬濃度,為后續(xù)處理創(chuàng)造穩(wěn)定的條件。接著,通過格柵去除廢水中較大的懸浮物和雜質(zhì),防止堵塞后續(xù)處理設(shè)備。然后,將廢水提升至破絡(luò)反應(yīng)池,對于含有絡(luò)合態(tài)鎳的廢水,投加強氧化劑進行破絡(luò)處理,反應(yīng)時間一般控制在 30 - 60 分鐘,使絡(luò)合態(tài)鎳轉(zhuǎn)化為游離態(tài)鎳離子。
化學沉淀
破絡(luò)后的廢水進入化學沉淀反應(yīng)池,投加氫氧化鈉或石灰乳調(diào)節(jié)廢水的 pH 值至 9 - 10,使鎳離子生成氫氧化鎳沉淀。同時,可投加絮凝劑(如聚丙烯酰胺,PAM),促進沉淀顆粒的凝聚和沉降。沉淀完成后,通過沉淀分離設(shè)備(如斜管沉淀池、板框壓濾機)將污泥與上清液分離,污泥進入污泥處理系統(tǒng),上清液則進入后續(xù)深度處理單元。
深度處理
上清液依次通過離子交換柱、納濾膜組件和反滲透膜組件。離子交換柱進一步去除廢水中殘留的微量鎳離子;納濾膜對鎳離子和部分溶解性鹽類進行截留;反滲透膜實現(xiàn)對廢水的深度脫鹽和鎳離子的高度截留,使處理后的水質(zhì)滿足回用要求。處理過程中,可根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果,對離子交換樹脂進行定期再生,對膜組件進行清洗和維護。
回用與污泥處理
經(jīng)過深度處理后的水儲存于回用水池,可重新用于電鍍工藝中的鍍件漂洗等環(huán)節(jié),實現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。污泥處理系統(tǒng)中,污泥先經(jīng)過濃縮,降低其含水率,然后通過污泥脫水機(如帶式壓濾機、板框壓濾機)進行脫水處理。脫水后的污泥可進行無害化處置,如固化填埋,或進行資源化利用,例如提取其中的鎳資源。
未來,該領(lǐng)域的發(fā)展將聚焦于研發(fā)新型高效的破絡(luò)劑、抗污染性能更強的膜材料,優(yōu)化離子交換樹脂的再生工藝,以及探索智能化、自動化的處理控制系統(tǒng),實現(xiàn)電鍍含鎳廢水處理回用工藝的高效、節(jié)能、環(huán)保發(fā)展,推動電鍍行業(yè)向綠色可持續(xù)方向邁進。
依斯倍對于表面處理電鍍行業(yè)的客戶,針對性研發(fā)和升級表面處理電鍍廢水處理設(shè)備系統(tǒng),為其構(gòu)建綠色環(huán)保生態(tài)循環(huán)體系,幫助客戶回收表面處理電鍍廢水中的各種資源,一改過去以消耗資源治理廢水的處理方法,給產(chǎn)生表面處理電鍍廢水的生產(chǎn)制造型企業(yè)或周邊行業(yè)創(chuàng)造新的創(chuàng)收點和價值供應(yīng)鏈,形成一個資源利用的閉環(huán),廢水中銅、鎳等重金屬實現(xiàn)回收率 ≥95%。截止目前依斯倍已成功交付百余項廢水循環(huán)利用及零排放項目,行業(yè)影響力大,工程案例覆蓋中國將近半數(shù)省市區(qū)域,服務(wù)過多個世界500強企業(yè)客戶案例,奧特斯、博世、奔馳、科勒、西門子、吉利、比亞迪等等,廢水深度處理穩(wěn)定達到《電鍍污染物排放標準》(GB 21900-2008)表3標準,循環(huán)利用的廢水實現(xiàn)電導(dǎo)率≤10μs/cm,可作為電鍍工藝用水返回電鍍線循環(huán)使用,工業(yè)廢水節(jié)水率85%以上。
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