一、试验目的

某电镀集控中心有电镀含镍废水，镍离子浓度超标无法满足排放要求，要求排放废水镍离子浓度降低至＜0.5 mg/L，拟采用树脂法处理。通过应用试验，选择合适的树脂及工艺，同时得到镍吸附效果、吸附容量、洗脱效果等试验，为工业应用提供支撑。

二、试验条件

1、树脂型号：D851、ZGA451、ZGA351\ZGA454。

2、玻璃交换柱φ25×300、量筒、烧杯、恒流泵等；

3、试验试剂：氢氧化钠，盐酸等；

4、电镀废水，（客户提供三股含镍废水）

注：A水样为车间电镀废水客户经过D113树脂处理后的料液，B、C水样为未处理过的电镀废水

水样	Ni（mg/L）	TDS（mg/L）	pH
A水样	48.13	4900	7.61
B水样	487.8	12000	1.48
C水样	1300	34500	0.92

检测仪器，pH计，ICP-OES电感耦合等离子发射光谱仪。

三、试验方法

1、量取100 ml树脂，带水装填到玻璃交换柱中，保持树脂层内无气泡，用水将树脂清洗至出水澄清，树脂层上保持5~10cm高水层。

2、将含镍废水以5BV/h从上向下通过树脂层，每5BV收集流出液，检测出水镍离子浓度和pH。记录收集体积、pH、镍离子浓度。

四、试验一，D851螯合树脂单柱处理试验

1、取D851树脂柱三只，将三股含镍废水分别通入D851树脂柱运行，运行流速5BV/h。

2、运行试验数据

累积处理倍量（BV)	A出水		B出水		C出水
	Ni+(mg/L)	pH	Ni+(mg/L)	pH	Ni+(mg/L)	pH
5	19	11.50	27	11.53	10	2.79
10	19	11.49	22.7	11.47	81	1.41
15	17.4	11.45	23.4	11.35	66	1.91

    3、试验运行图片

4、试验情况说明

将A、B、C水样分别通过D851运行，树脂柱出现了不同现象，通入A水样后树脂柱无明显变化，B水样和C水样通入后树脂柱出现了明显色带。

由于电镀废水中镍的存在形式主要为络合形式的化学镍存在，D851螯合树脂的镍吸附效果不佳，出水未能达到标准，后续对A水样进行破络后，通过应用试验，选择合适的树脂和处理工艺。

五、试验二，将水样破络处理后，再采用树脂处理

1、含化学镍废水进行破络处理，破络方法：取A水样2 L于量杯中，加入H₂SO₄调节pH至 4.00，每1L水样加入100ml 7.5% H₂O₂， 60℃条件下搅拌2h。

2、破络后的废水，先通过D851树脂柱中运行，再次分别经过ZGA451Cl阴离子树脂柱运行。

3、运行试验数据

	D851	D851→ZGA451Cl
累积处理倍量（BV)	出水Ni+（mg/L）	出水Ni+（mg/L）
进料	56.3	/
5	11.5	1.05
10	14.3	9.96
15	10.2	38.3

4、试验图片

5、试验情况说明

将破络后的废水通过D851树脂柱运行，树脂层产生许多气泡，将树脂层中料液全部顶出，分析是水样破络时间较短，H₂O₂未反应完全，料液在树脂层中继续反应产生大量气泡。

运行10BV后树脂层上部变为蓝绿色，说明一部分化学镍转化为阳离子形式的镍离子，被吸附到树脂上。

从运行试验数据看，含化学镍废水破络后，D851树脂运行出水镍离子浓度有下降，但出水中镍离子浓度依然无法达到排放标准。将D851出水，通过ZGA451Cl阴树脂柱运行，发现ZGA451Cl阴树脂对废水中镍基本无吸附效果。

六、试验三，含化学镍废水破络2h，放置20h再通过树脂处理

1、化学镍废水破络60℃2h，放置20h后，废水通过D851螯合树脂运行，再将D851出水分别经过ZGA351Cl、ZGA451Cl阴树脂运行，运行流速5BV/h。

2、运行试验数据

	D851	D851→ZGA351Cl	D851→ZGA451Cl
累积处理 倍量（BV)	出水Ni含量（mg/L）	出水Ni含量（mg/L）	出水Ni含量（mg/L）
进料	46.1	/	2.75
5	0.97	0.39	0.39
10	1.29	1.31	0.61
15	2.59	1.36

3、试验图片

4、试验情况说明

废水破络放置20h后，D851运行出水镍离子下降较明显，说明废水在放置过程中，水中残留的H2O2会继续起到破络作用，化学镍转化成阳离子形式镍离子更多。D851出水再经过ZGA351Cl树脂柱运行，出水镍离子浓度基本无变化。D851出水再经过ZGA451Cl树脂柱运行，出水镍离子浓度有降低，但依然达不到标准，之后将阴树脂改为ZGA454进行运行。

六、试验四，延长破络时间，改变阴树脂处理

1、含镍废水A水样破络60℃2h，放置时间48 h后，废水通过D851螯合树脂运行，再将D851出水经过、ZGA454Cl阴树脂运行，运行流速5BV/h。

2、运行试验数据

	D851	D851→ZGA454Cl
累积处理倍量（BV)	出水Ni含量（mg/L）	出水Ni含量（mg/L）
5	0.15	0.17
10	0.03	0.06
15	0.06	0.03

3、含镍废水A水样破络60℃2h，放置时间48 h后，废水经过D851树脂柱运行，运行出水镍离子浓度小于0.5mg/L，试验结果说明，反应时间越长，破络反应更完全。后续将60℃破络反应时间延长进行试验。

七、试验五，延长破络时间，单独采用D851树脂处理

1、电镀废水A水样60℃破络时间延长至20 h，破络后，废水通过D851螯合树脂运行，运行流速5BV/h。

2、运行试验数据

累积处理倍量（BV)	D851出水Ni含量（mg/L）
5	0.26
10	0.13
15	0.09
20	0.07
25	0.05
30	0.05

3、试验情况说明

含镍废水破络后，通过D851树脂柱运行，出水镍离子浓度可以降低至0.07 mg/L，可以达到排放标准，说明增加破络时间后，化学镍基本完全转化为镍离子。

八、试验结果与讨论

1、D851螯合树脂直接用于电镀化学镍废水回收镍效果不佳，分析是由于化学镍多以络合形式存在，螯合树脂和阴离子树脂均无法去除化学镍。

2、采用7.5% H₂O₂对料液中的化学镍进行破络20h，将化学镍转化为阳离子形式镍离子，通过D851螯合树脂运行，出水镍离子浓度降低至0.07 mg/L，满足排放要求。

3、在工业应用中，先将电镀废水中的化学镍进行破络，再采用D851螯合树脂进行镍回收，可以达到排放标准。

 

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                                       技术部

                                       2024.5.29