工廠電鍍廢水處理一體化設(shè)備，含鎳、鉻廢水大多來(lái)源于電鍍行業(yè)，在電鍍鎳的酸洗過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的含鎳廢水。鎳是一種可致癌的重金屬，我國(guó)將鎳、鉻列入第一類(lèi)污染物。此外，鎳也是一種寶貴的金屬資源。如果不加處理直接排放，不但會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境，還會(huì)造成鎳資源的浪費(fèi)。

因此，含鎳、鉻廢水的處理已引起人們的廣泛關(guān)注。目前，常用的處理含鎳廢水的方法有：化學(xué)沉淀法、離子交換法、吸附法、電滲析法、蒸發(fā)濃縮法及反滲透法等，這些方法各有優(yōu)缺點(diǎn)和適用的范圍，但主要問(wèn)題在于需有后續(xù)處理工藝使其最終無(wú)害化。本著綜合利用的目的，筆者采用鐵氧體法處理含鎳和鉻廢水，并對(duì)其處理效果及工藝條件的選擇進(jìn)行了研究。

工廠電鍍廢水處理一體化設(shè)備，

1、實(shí)驗(yàn)部分

1．1 廢水的來(lái)源及基本性質(zhì)

實(shí)驗(yàn)用廢水來(lái)自常州某企業(yè)電鍍鎳生產(chǎn)線。廢水主要水質(zhì)如下：pH值4．7，Ni2+濃度為2205mg•L-1，Cr6+濃度為260mg•L-1廢水顏色呈綠色。

1．2 實(shí)驗(yàn)方法

1．2．1 補(bǔ)充鐵源水熱合成復(fù)合鐵氧體實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)取一定量含鎳、鉻電鍍廢水，投加一定量FeSO4•7H2O攪拌，以NaOH作為沉淀劑，將溶液的pH值調(diào)至堿性，先置于圓底燒瓶中，在水浴鍋(國(guó)華電器有限公司)中加熱，以450r•min-1的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，在反應(yīng)時(shí)間為10min～2h，在一定溫度下進(jìn)行復(fù)合鐵氧體水熱合成反應(yīng)。反應(yīng)過(guò)后將圓底燒瓶?jī)?nèi)的溶液采用過(guò)濾進(jìn)行固液分離。采用原子吸收分光光度法(日本、島津AA一7000)測(cè)定濾液中的鎳和鉻含量，將固液分離后的濾餅用蒸餾水反復(fù)清洗，然后于110℃下烘干，進(jìn)行回收。

1．2．2 復(fù)合鐵氧體的浸出毒性實(shí)驗(yàn)

稱(chēng)取定量的濾餅粉末，置于具塞三角瓶中，根據(jù)其含水率，按照液固比為10：1(L•kg-1)計(jì)算出所需要浸提劑的體積，加入浸提劑(將質(zhì)量比為2：1的濃硫酸和濃硝酸混合液2d加入到1000mL的蒸餾水中，固定在恒溫震蕩裝置上，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為30r•min-1，于25℃下震蕩20h，反應(yīng)后抽濾，取濾液，測(cè)其鎳和鉻含量。

2、結(jié)果與討論

2．1 鐵鹽投加量的影響

一般而言，鐵鹽投量越大，越有利于鐵氧體的生成。考慮到試劑成本、運(yùn)行費(fèi)用和排放標(biāo)準(zhǔn)等諸多因素，尋求鐵鹽投加量。

取100mL廢水，控制反應(yīng)溫度60℃，反應(yīng)時(shí)間30min，反應(yīng)pH值為9，投加不同量FeSO4•7H2O進(jìn)行反應(yīng)，結(jié)果見(jiàn)表1。

由表1可以看出，隨著FeSO4•7H2O投加量的增加，廢水中鎳和鉻含量逐漸降低，鎳在投加量為25g時(shí)達(dá)到相應(yīng)排放標(biāo)準(zhǔn)以下。鉻在投加量為15g時(shí)達(dá)到相應(yīng)排放標(biāo)準(zhǔn)以下。這是因?yàn)樵谛纬设F氧體的過(guò)程中重金屬離子是通過(guò)吸附包裹夾帶等作用取代鐵氧體晶格中Fe2+或Fe3+的位置形成復(fù)合鐵氧體，因此，加料摩爾比越大，重金屬離子進(jìn)入晶格的能力越強(qiáng)，越有利于形成鐵氧體和提高重金屬離子的去除效果?？紤]到處理過(guò)程中投藥量的成本，選擇FeSO4•7H2O投加量為25g。

2．2 反應(yīng)時(shí)間的影響

固定FeSO4•7H2O投加量為25g，溫度60℃，反應(yīng)pH值為9，研究不同反應(yīng)時(shí)間對(duì)水中Ni2+和Cr6+，離子含量的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2可知，隨著反應(yīng)時(shí)間的提高，鎳和鉻含量逐漸降低，在30min鎳和鉻含量都達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。其主要原因可能是在反應(yīng)前期，前驅(qū)物具有較大的擴(kuò)散遷移系數(shù)，在30min時(shí)基本能夠反應(yīng)，而隨著鐵氧體晶粒的生長(zhǎng)，磁性顆粒的增多，晶粒中離子受到晶體場(chǎng)力的作用，難以擴(kuò)散遷移，導(dǎo)致后期反應(yīng)速度趨緩。為此選擇反應(yīng)時(shí)間為4h。所以30min為本實(shí)驗(yàn)的最佳反應(yīng)時(shí)間。

2．3 反應(yīng)溫度的影響

固定FeSO4•7H2O投加量為25g，反應(yīng)時(shí)間為30min，反應(yīng)pH值為9，研究不同反應(yīng)溫度對(duì)水中Ni2+和Cr6+，含量的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

由表3可知，可以看出隨著反應(yīng)溫度的提高，鎳與鉻含量逐漸降低，原因可能是：在較低溫度下，離子沒(méi)有足夠的活化擴(kuò)散遷移能，形成鐵氧體過(guò)程緩慢，隨著反應(yīng)溫度的增加，活化能逐漸提高。反應(yīng)也更。據(jù)此選擇反應(yīng)溫度為60℃，在反應(yīng)溫度為60℃時(shí)，鎳和鉻的含量都在排放標(biāo)準(zhǔn)以下。所以60℃為本實(shí)驗(yàn)的最佳反應(yīng)溫度。

2．4 pH值的影響

固定反應(yīng)時(shí)間為30rain，反應(yīng)溫度控制在60℃，投加量為25g，不同pH值的影響見(jiàn)表4。

由表4可知，隨著溶液pH值的上升，鎳和鉻在溶液中的含量也越來(lái)越少。這是因?yàn)楫?dāng)溶液呈現(xiàn)酸性時(shí)，鐵氧體不宜存在，只有當(dāng)反應(yīng)液呈現(xiàn)堿性時(shí)，形成Ni(OH)2、Cr(OH)3，才能與Fe(OH)2和Pe(OH)3，形成鐵氧體。所以最佳反應(yīng)pH值選擇9。

2．5 鐵氧體粉末鎳鉻浸出實(shí)驗(yàn)結(jié)果

為研究上述實(shí)驗(yàn)所得到的鐵氧體粉末中鎳和鉻的浸出毒性性能，分別以3次上述最佳實(shí)驗(yàn)條件下所得鐵氧體粉末，進(jìn)行浸出實(shí)驗(yàn)。結(jié)果見(jiàn)表5。

由表5結(jié)果可知，所得鐵氧體粉末鎳和鉻都符合GB5085．3—2007(危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)一浸出毒性鑒別》中的標(biāo)準(zhǔn)。