镀镍漂洗水反渗透浓缩液的使用.DOCVIP

镀镍漂洗水反渗透浓缩液的使用 1 前言 利用反渗透方法处理电镀废水，是21世纪开始普及使用的一项新技术。利用膜的特殊功能分离和回收电镀漂洗水中的贵重金属，循 环使用系统中的漂洗水，实现电镀废水的零排放。 镍是一种储藏量有限的有色金属，镀镍漂洗水具有较高的回收价值，用反渗透技术回收镀镍漂洗水，并将浓缩液补加到镀镍槽中，能够有效地降低镀镍成本。反渗透浓缩液中的杂质，尤其是有机杂质，严重影响镀镍溶液的性能。在浓缩液回收使用之前，必须对这些杂质进行有效的处理。 2 镀镍漂洗水的回收 2.1 反渗透回收原理 反渗透是一种借助选择透过性膜的功能，以压力差为推动力的膜 分离技术。在反渗透装置中，当系统中所加的压力大于渗透压时，水 分子不断地透过膜，经过产水管道流人中心管，然后在一端流出，进水中的其它物质，如各种离子、有机物等被截留在膜的进水侧，然后在浓缩液的出水端流出，从而达到净化和浓缩的目的。 2.2 工艺流程 某公司使用反渗透装置处理镀镍漂洗水，系统的处理量为5m3／h，经过一级和二级两次浓缩分离，浓缩液中镍离子的质量浓度能够达到20 g／L以上，工艺流程见图1。镀镍漂洗水从镀镍生产线流 入水处理车间含镍废水调节池，经过输送泵和过滤机将含镍废水输送 到反渗透系统原水箱，经一级增压泵、一级布袋过滤器、一级除油过滤器 、一级精密过滤器和一级高压泵，含镍废水进入一级膜分离系 统分离，浓缩液进入一级浓缩水箱，透过液进人纯水水箱。然后，一级浓缩液经过二级增压泵、二级精密过滤器和二级高压泵进入二级 膜分离系统，进行二级分离和浓缩。此时，若二级浓缩液中镍离子的浓度还不够高，因此，将其返回到一级浓缩水箱，提高一级浓缩水箱中镍离子的浓度。二级透过液含有少量的镍离子时，将其输送到系统 的原水箱。当二级膜分离系统的浓缩液中镍离子≥2 0 g／L时，将其 送人二级浓缩水箱保存。 3 浓缩液的处理 3.1 有机杂质和铁杂质 按照有机添加剂的还原理论，添加剂在阴极上被还原对镀层起 光亮作用，同时，被还原的添加剂也就成了镀液中的杂质。在生产实 践中发现，如果对反渗透浓缩液???的有机杂质不进行处理，就会影响镀镍溶液的性能，镀液出光速度变慢，镀件表面容易发黄甚至发黑。用活性炭处理浓缩液，只能处理掉一部分有机杂质，一些较大的有机物分子不易被活性炭吸附。用氧化法处理浓缩液，将较大的有机物分子氧化成小分子，然后用活性炭吸附，才能满足镀镍工艺的要求。 处理浓缩液中的有机杂质，可选择的氧化剂有高锰酸钾、双氧水 和过硫酸钠。高锰酸钾能被还原成Mn2+离子，会造成Mn2+离子在镀镍溶液的积累，因此，不适宜采用高锰酸钾处理反渗透浓缩液。用双氧水处理浓缩液不产生其它杂质，但双氧水的氧化能力较弱，对有机杂质的氧化不够充分，而且，双氧水分解速度较慢，过量的双氧水不易分解。过硫酸钠的氧化性较强，用其处理反渗透浓缩液，有机物能被氧化成较小的分子，同时Fe2+离子被氧化成Fe3+离子，产物硫酸根 等对镀镍溶液没有不良影响。不能用过硫酸铵处理浓缩液，铵离子影响镀镍溶液的性能，使镀液的出光速度变慢。 生产实践表明，处理1 L 反渗透浓缩液，大约需要2.5g过硫酸钠。镀镍溶液使用的光亮剂不同，镀液中有机杂质的成分和浓度就会有一定的差别，所以，处理不同厂家的镀镍反渗透浓缩液，过硫酸钠的需用量并不完全相同。处理浓缩液中的有机杂质，把大分子氧化成小分 子即可，一般并不需要完全破坏有机物，如果过硫酸钠用量不足，对处理结果也不会有太大的影响。当过硫酸钠过量时，过量部分会分解成硫酸钠、硫酸和氧分子。因此，在处理浓缩液中的有机杂质时，不 必苛求过流酸钠的准确用量。 设置一个1000 L的氧化反应槽，将浓缩液加热至50℃一 60℃， 加过硫酸钠2.5kg，保温60min，停止加热。向浓缩液中加活性炭粉l g／L一 2 g／L，充分搅拌后放置过夜，以便于活性炭对有机杂质的吸附和过流酸钠的分解。用氢氧化钾或碳酸钾溶液调节浓缩液pH = 4 .5—5.5，Fe3+离子水解生成氢氧化铁沉淀，用过滤机过滤浓缩液。浓缩液中增加的钾离子有利于提高镀镍溶液的导电性。 3.2 铜和锌杂质 铜杂质和锌杂质会使镀液的分散能力降低，低电流密度区镀层 发黑。铜杂质比较容易处理，用电解法可以有效地去除浓缩液中的铜杂质。 处理锌杂质相对较难，目前还没有很有效的方法。用碳酸钙沉淀 浓缩液中的锌杂质，处理效果差，耗费时间长，且镍盐的损耗较多， 该方法不可行。使用锌抑制剂，市场上一般叫除锌剂，可以优先络合镀镍溶液中的锌杂质，暂时消除锌对镀液的不良影响，但不能从镀液 中去除锌。在浓缩液中使用锌抑制剂，可能会造成锌抑制剂在镀镍溶液中的积累，影响镀液的性能。锌的电极电位较负，用电解法处理浓 缩液，锌的沉积速度比较缓慢，用小电流处理锌杂质