膜分离在镀镍废水处理中的应用

收稿日期:2006-01-13作者简介:朱贤(1965-),男,工程师。文章编号:1671-7333(2006)02-0141-03膜分离在镀镍废水处理中的应用朱贤,陈桂娥,叶琳(上海应用技术学院化学工程系,上海200235)摘要:采用膜分离技术中的纳滤,反渗透以及络合-超滤耦合过程处理电镀废水中常见的含镍废水。以回收重金属镍和回用废水为目的,讨论了操作压强对膜通量、截留率的影响。实验结果表明,三种膜分离方法处理含镍废水均远低于国家排放标准,镍的截留率均大于99%,实现了分离的目的,且透过的水可以回用。关键词:镀镍废水;纳滤;反渗透;络合-超滤;膜分离中图分类号:TQ028.8文献标识码:AAnApplicationofNi2+WastewaterTreatmentbyUsingMembraneSeparationTechnologyZHUXian,CHENGui2e,YELin(DepartmentofChemicalEngineering,ShanghaiInstituteofTechnology,Shanghai200235,China)Abstract:ForthepurposeofrecyclingheavymetalNiandwastewater,thetreatmentsofwastewatercon2tainingNi2+werestudiedinthispaperbyusingmembraneseparationtechniqueincludingNanofiltration,ReverseOsmosisandComplexation-Ultrafiltrationprocess.AstowastewatercontainingNi2+,theresultsofthethreemethodsarebelowthenationalstandard,therejectionsofthemaremorethan99%,thepur2poseofseparationhasbeenreachedandthepermeationcanberecycled.Keywords:Ni2+wastewater,Nanofiltration,ReverseOsmosis,Complexation-Ultrafiltration,membraneseparation电镀是通用性强、应用面广的工业行业之一,几乎所有的工业部门都有一定范围的电镀加工。但是,电镀工业废水对环境的危害极大,世界上许多国家也不断研制出了多种消除和减少排放物的技术。粗略简括为将有毒治理为无毒、有害为无害、贵重金属回收,一水多用和循环使用等,传统工业中处理电镀废水的方法都存在一定的局限性[1]。膜分离过程近年来发展非常迅速,其分离过程中具有无任何化学反应,无需加热,无相转变,无二次污染等特点[2],因此,国内外围绕着这一技术对废水处理展开了大量的研究。何毅等[3]报道了纳滤处理废水的研究;Benito和Ruiz[4]对反渗透处理重金属废水也有所报道;张永峰[5]研究了以聚丙烯酸(PAA)作为络合剂,使用络合-超滤耦合过程处理Cu2+,Zn2+,Pb2+和Cd2+等重金属废水。镍在电镀行业中使用量较多,镀液中主要使用硫酸镍或氯化镍等镍盐,镍及其化合物有毒,废第6卷第2期2006年6月上海应用技术学院学报JOURNALOFSHANGHAIINSTITUTEOFTECHNOLOGYVol.6No.2Jun.2006©1994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net水中镍可在土壤中富集。镍进入人体后主要是存在于脊髓、大脑、五脏六肺中,以肺为主。如误服较大量的镍盐时,可以产生急性胃肠道刺激现象,发生呕吐、腹泻。其毒性主要表现在抑制酶系统,如酸性磷酸酶。镍及其盐类对电镀工人的毒害,主要是导致镍皮炎。某些皮肤过敏的人长期接触镍盐,先以发痒起病,在接触镍的皮肤部位产生皮疹,呈红斑、红斑丘症或毛囊性皮疹,以后出现散布在浅表皮的溃疡、结痂,或出现湿疹样病状。针对日益严格的环保要求和镀镍废水本身的特点,本文采用膜分离过程中的三种方法处理电镀废水中常见的镀镍废水。1试验部分1.1试验材料硫酸镍,分析纯,天津化学试剂三厂;聚丙烯酸钠,中国医药(集团)上海化学试剂公司;去离子水;纳滤膜,DL2540C14697871870;反渗透膜,GE2540F1072;超滤膜,SE2540C19123065。1.2试验装置和试验方法本实验装置由华东理工大学化学工程研究所提供,实验装置如图1所示。纳滤和反渗透处理镀镍废水的实验方法是相同的,分别将配置好浓度的废水置于原料槽