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電鍍過程中產(chǎn)生的廢水成分十分復雜，其中重金屬廢水是電鍍行業(yè)潛在危害性極大的廢水類別。鎳是一種可致癌的重金屬，此外它還是一種較昂貴的金屬資源(價錢是銅的2~4倍)。電鍍鎳因其具有優(yōu)良的耐磨性、抗蝕性、可焊性而被普遍應用于電鍍生產(chǎn)制造中，其加工量僅次于鍍鋅，在整個電鍍行業(yè)中居第二位。在鍍鎳過程中產(chǎn)生大量含鎳廢水。假如含鎳廢水不加處置恣意排放，不但會危害環(huán)境和人體安康，還會形成貴金屬資源的糜費。

1 電鍍含鎳廢水的產(chǎn)生和危害

含鎳電鍍廢水主要來自于鍍鎳生產(chǎn)制造過程中鍍槽廢液和鍍件漂洗水，廢鍍液量少但其中鎳離子濃度含量十分高，鍍件漂洗水是電鍍廢水的主要來源，占車間廢水排放量的80%以上。鍍件漂洗水水量大，但其中鎳離子濃度與廢鍍液相比要小很多。依據(jù)《電鍍污染物排放規(guī)范》(GB 21900—2008)表2，允許排入水體的電鍍廢水中總鎳質(zhì)量濃度最高為0.5 mg/L。

2 電鍍含鎳廢水的處置技術(shù)

依照不同原理可將處置含鎳電鍍廢水的辦法分為三大類：化學法、物理化學法和生物處置法。

2.1 化學法

應用化學法處置含鎳電鍍廢水主要有傳統(tǒng)的化學沉淀法、新型工藝鐵氧體法，以及高效重金屬螯合沉淀法。其中化學沉淀法又包括氫氧化物沉淀法、硫化物沉淀法。

2.1.1 化學沉淀法

李姣在化學沉淀法處置電鍍廢水的實驗研討中，用CaO、CaCl2、BaCl2三種破絡(luò)合劑處置鍍鎳廢水，比照發(fā)現(xiàn)：BaCl2的破絡(luò)合效果最好，鎳離子的去除率最高，CaCl2的效果最差。將CaO與BaCl2聯(lián)用途理鍍鎳廢水，鎳離子的去除率可達99%以上，且在鎳離子的去除率相同時，BaCl2的運用量比其單獨處置鍍鎳廢水時的少很多。林德賢等首先采用Fenton試劑氧化，后采用NaClO氧化，對pH為3~5，Ni2+質(zhì)量濃度為100~150 mg/L的含鎳廢水實行破絡(luò)預處置，最后經(jīng)化學沉淀處置，使最終出水上清液中鎳離子質(zhì)量濃度低于0.1 mg/L。

傳統(tǒng)的化學沉淀法處置含鎳電鍍廢水具有技術(shù)成熟、投資少、處置本錢低等諸多優(yōu)點。固然在反響過程中會產(chǎn)生大量污泥，以至形成二次污染，但隨著破絡(luò)劑、重金屬捕集劑等的不時開展應用，傳統(tǒng)化學沉淀法的處置效果也被不時進步。

2.1.2 鐵氧體法

在化學沉淀法中，比擬新型的工藝是鐵氧體法。FeSO4可使各種重金屬離子構(gòu)成鐵氧體晶體而沉淀析出，鐵氧體通式為FeO·Fe2O3。廢水中Ni2+可占領(lǐng)Fe2+的晶格構(gòu)成共沉淀而去除。普通n(Ni2+)∶n(FeSO4)為1∶2~1∶3，廢水中鎳離子質(zhì)量濃度為30~200 mg/L時，采用鐵氧體法處置后構(gòu)成的沉淀顆粒大且易于別離，顆粒不會再溶解，無二次污染，出水水質(zhì)好，能到達排放規(guī)范。

常軍霞等經(jīng)過實驗研討了鐵氧體法處置含鎳廢水的工藝條件。結(jié)果標明，在pH=9.0，n(Fe2+)∶n(Ni2+)=2∶1，溫度為70 ℃的條件下，鎳的轉(zhuǎn)化率可達99.0%以上，廢水中的Ni2+可從100 mg/L降至0.47 mg/L。李靜紅等研討了室溫下鐵氧體法處置低濃度含鎳廢水的工藝條件。實驗結(jié)果標明，以Na2CO3為pH調(diào)理劑，在pH 為8.5~9.0，n(Fe3+)∶n(Fe2+)=1.5∶1，n(Fe2+)∶n(Ni2+)=12∶1，攪拌時間為15 min的條件下，處置效果最佳。鎳的去除率到達98%以上，處置后的廢水中鎳離子質(zhì)量濃度到達0.20 mg/L以下，到達國度排放規(guī)范。

Fenton法與鐵氧體法2種工藝中都存在二價鐵離子，江洪龍等采用Fenton-鐵氧體法結(jié)合工藝處置含銅、鎳的絡(luò)合電鍍廢水。結(jié)果標明，在廢水初始pH=3，H2O2初始質(zhì)量濃度為3.33 g/L，m(Fe2+)∶m(H2O2)=0.1，溫度25 ℃的最優(yōu)Fenton氧化條件下，先對廢水Fenton處置60 min，之后調(diào)理廢水沉淀pH=11，控制曝氣流量為25 mL/min，鐵與廢水中金屬離子的質(zhì)量比為10，反響溫度為50 ℃，曝氣接觸時間為60 min，在此條件下廢水中鎳離子的去除率到達99.94%，出水鎳離子的質(zhì)量濃度為0.33 mg/L，到達國度規(guī)則的排放規(guī)范。另外，沉淀污泥的物相剖析標明，在最佳工藝條件下得到的NiFe2O4、Fe3O4等鐵氧體沉淀物既無二次污染又可作為磁性資料回收應用。

鐵氧體法進行含鎳電鍍工業(yè)廢水處理具有處置設(shè)備簡單、投資較少、沉渣可回收應用等優(yōu)點。目前，鐵氧體工藝正由單一工藝向多種工藝復合的方向開展，應用其自身優(yōu)勢并與其他水處置工藝相分離構(gòu)成新工藝，使其對重金屬廢水的處置愈加完善。

2.1.3 高分子螯合沉淀法

近年來在傳統(tǒng)化學沉淀工藝中一種新型沉淀劑——重金屬螯合劑的參加改善了傳統(tǒng)工藝上的缺乏。劉存海等實驗合成了一種重金屬離子螯合劑HMCA，將HMCA應用于鍍鎳廢水中，在pH為6.5~7.5時，Ni2+的去除率可達98.5%以上。該螯合劑對Ni2+具有很好的捕集才能，且與Ni2+作用構(gòu)成的螯合產(chǎn)物構(gòu)造致密穩(wěn)定。當金屬螯合劑質(zhì)量濃度為3.79 g/L時，Ni2+的質(zhì)量濃度最低為0.45 mg/L，顯著進步了對鍍鎳廢水的處置效果。劉轉(zhuǎn)年等在堿性條件下合成了一種新型的具有絮凝、螯合雙功用的重金屬螯合劑——PAS，并將PAS用于重金屬鎳離子的螯合實驗，實驗結(jié)果標明，參加0.6 mL的PAS對50 mg/L的含鎳廢水的去除率可達98%以上，可見PAS對Ni2+是一種良好的螯合劑。

2.2 物理化學法

物理化學新技術(shù)、新工藝的興起與進步使得電鍍企業(yè)清潔生產(chǎn)制造成為可能，處置含鎳電鍍廢水常用的吸附技術(shù)、離子交流技術(shù)、膜別離技術(shù)、離子浮選技術(shù)等都是基于資源回收而開展起來的新型高效水處置技術(shù)。

2.2.1 吸附技術(shù)

吸附法是應用吸附劑的共同構(gòu)造去除重金屬離子的一種有效辦法。沸石、活性炭、腐殖酸等常被作為處置含鎳電鍍廢水的吸附劑。

人造沸石功用與自然沸石類似，但孔道內(nèi)有機雜物比擬少，應用范圍更廣。用斜發(fā)沸石對Ni2+實行吸附，最大吸附量可達13.03 mg/g。李晶等用丁二酮肟(DMG)對沸石外表實行修飾，用經(jīng)十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)改性的人造沸石吸附模仿廢水中的Ni2+。結(jié)果標明：溶液體積為25 mL，初始質(zhì)量濃度為20 mg/L，pH=7.0，溫度為35 ℃時，在改性沸石投加質(zhì)量為1.1 g，吸附時間為50 min條件下，吸附率達98%以上，且受其他干擾離子(Cu2+、Pb2+)的影響不大。陳爾余采用分光光度法研討了新型改性沸石(Na-Y型)對電鍍廢水中Ni2+去除效果的影響。結(jié)果標明，在室溫、pH=4的條件下，當參加改性沸石質(zhì)量分數(shù)為0.4%、吸附時間為2 h時，廢水溶液中Ni2+的去除率可達99%以上，Na-Y型沸石經(jīng)HCl和NaCl混合溶液淋洗再生后可反復運用，再生后吸附量有所降落，但降落不明顯。

活性炭可以較為有效地去除廢水中的絡(luò)合鎳離子，齊延山等在靜態(tài)吸附條件下，研討了粉狀活性炭對水溶液中低質(zhì)量濃度檸檬酸絡(luò)合鎳離子的吸附行為。實驗結(jié)果標明：溶液初始pH=11.0，活性炭投加質(zhì)量濃度為10.0 g/L時，鎳離子的去除率到達72.3%。

羅道成等經(jīng)過應用腐殖酸樹脂處置重金屬 Ni2+的實驗標明：在廢水pH為5.0~7.0，Ni2+質(zhì)量濃度為50 mg/L，腐殖酸樹脂經(jīng)過離子交流和絡(luò)合吸附對Ni2+的去除率可達98%以上，且處置后廢水接近中性，廢水中Ni2+的含量顯著低于國度排放規(guī)范。

目前，工業(yè)上普遍運用的吸附劑價錢昂貴，限制了吸附技術(shù)的普遍應用，同時吸附劑的再生和二次污染也是吸附技術(shù)處置廢水過程中應該著重思索的問題。

2.2.2 離子交流技術(shù)

隨著新型大孔型離子交流樹脂和離子交流連續(xù)化工藝的不時開展，離子交流法作為鍍鎳漂洗水“零排放”的手腕一度惹起學術(shù)界的興味。

侯新剛等采用離子交流法對低濃度硫酸鎳溶液實行吸附實驗，結(jié)果標明：室溫下，001×8型強酸性凝膠型陽離子交流樹脂4.0 g，鎳離子質(zhì)量濃度1.0 g/L，反響時間60 min，pH 5~6，鎳離子回收率能到達95%以上。動力學研討標明，吸附速率主要受液膜擴散控制。宋吉明等經(jīng)過氨基磷酸螯合樹脂與其他螯合樹脂對弱酸性電鍍廢水中的鎳離子吸附性能比擬實驗得出：氨基磷酸螯合樹脂由H+型轉(zhuǎn)Na+型后對Ni2+的吸附量進步29.5%。處置后水中Ni2+質(zhì)量濃度小于0.020 mg/L。T. H. Eom等采用離子交流技術(shù)實行電鍍廢水處置，Ni2+去除率可超越99%。

將離子交流技術(shù)與膜技術(shù)相分離，組成新型工藝用于處置含鎳電鍍廢水得到了很好的處置效果。吳洪鋒等采用離子交流—超濾—反浸透組合工藝處置鍍鎳漂洗廢水，該系統(tǒng)經(jīng)過連續(xù)四個多月的運轉(zhuǎn)后，監(jiān)測結(jié)果顯現(xiàn)，鍍鎳漂洗廢水中Ni2+質(zhì)量濃度由424 mg/L降至1.0 mg/L以下，Ni2+回收率大于99%，廢水整體回用率大于60%，系統(tǒng)出水可回用到鍍鎳漂洗槽中。該辦法具有出水水質(zhì)穩(wěn)定以及可回收鎳資源、水資源等優(yōu)點。

2.2.3 膜別離技術(shù)

鎳既是重金屬又是貴金屬，應用膜別離技術(shù)既能去除廢水中的鎳離子又能夠完成對鎳的回收應用，到達清潔生產(chǎn)制造的目的。

周理君等采用超濾—反浸透組合工藝濃縮別離鍍鎳漂洗廢水，出水水質(zhì)接近純潔水。胡齊福等采用兩級RO膜系統(tǒng)對含鎳250~350 mg/L的漂洗廢水實行處置，對鎳的截留率達99.9%以上。

王昕彤等應用新型納濾膜別離電鍍鎳漂洗水，對鎳離子的去除率達99.5%，出水可直接排放或回用于車間。李興云等采用膜電解法對Ni2+質(zhì)量濃度為2 000 mg/L，pH=5.32的含鎳模仿廢水實行了處置。并對單陽膜二極室、單陰膜二極室以及雙膜三極室三種不同膜電解組合處置效果實行了比擬，結(jié)果標明：單陰膜電解法在電解的過程中，陽極反響產(chǎn)生的H+被陽極液中的OH-中和，同時陰膜也阻止H+經(jīng)過，從而進步了鎳的回收率。且電流效率可高達90%以上，與普通電解法相比進步30%，電解率均高于單陽膜和雙膜三室電解。采用電滲析法處置含鎳電鍍廢水請求清洗水中鎳離子質(zhì)量濃度≥1.5 g/L，以進步滲析率。電滲析處置后的濃縮液的濃縮比比反浸透濃縮比高，應用這一優(yōu)點可完成化學鍍鎳液再生。國內(nèi)已有實驗證明，采用電滲析法可回收90%的硫酸鎳，回收的硫酸鎳質(zhì)量濃度到達80~100 g/L，能直接回鍍槽運用。

綜上能夠得知，膜別離技術(shù)應用于含鎳電鍍廢水的處置有共同優(yōu)勢，不只能夠有效去除廢水中的Ni2+，使其以低濃度達標排放或者廢水回用，而且濾膜所截留下來的含鎳沉渣能夠回收應用，既環(huán)保又經(jīng)濟。與其他技術(shù)相比，膜技術(shù)設(shè)備簡單，運用范圍廣，處置率高，無需添加化學試劑，因而不會形成二次污染。但膜組件昂貴，且在運用過程中會產(chǎn)生膜污染，這是限制膜技術(shù)普遍應用的問題所在。

2.2.4 離子浮選技術(shù)

采用離子浮選法處置含鎳電鍍廢水，對鎳離子有較高的去除率。戴文燦等經(jīng)過離子浮選法處置電鍍廢水的研討發(fā)現(xiàn)，離子浮選對鎘、鋅、銅、鎳等金屬離子均有很高的去除率，其中鎳的剩余質(zhì)量濃度最低可達0.33 mg/L，泡沫產(chǎn)品中鎳品位為13.2%，具有極高的資源回收價值。董紅星等采用浮選法對二元金屬離子銅和鎳實行處置，銅、鎳的去除率可分別到達92.46%、93.14%。陶有勝等對鎳離子和銅離子采用浮選法實行單一處置和混合處置實驗，單一實驗中鎳離子的回收率可達99.5%以上?；旌蠈嶒炛墟囯x子、銅離子的回收率都有顯著進步，銅離子回收率到達100%。

離子浮選法具有萃取法和離子交流法的雙重優(yōu)點，在處置電鍍廢水中具有順應范圍廣、去除率高，且能回收廢水中有價值金屬等特性。但是，目前離子浮選法關(guān)于重金屬廢水的處置應用只局限于對單組分的別離，對二組分及多組分廢水處置的研討較少。

2.3 生物處置法

目前，生物吸附法處置含鎳廢水的關(guān)鍵問題在于可用于吸附鎳離子的菌種吸附量普遍較低〔29〕。

李蘭松等應用射頻低溫等離子體對吸附鎳細菌B8實行誘變，并測試突變體對鎳離子的吸附才能。實驗結(jié)果標明，得到的突變體Ni12(Pseudomonas cedrina)對鎳離子的吸附量到達了136.7 mg/g(干菌體)，比原始菌株B8進步了11.7%。以多孔陶瓷為載體，采用微生物曝氣掛膜法固定突變體Ni12，對含鎳離子的溶液實行處置，其吸附率可達86%。突變體Ni12對鎳離子有較強的吸附性，可穩(wěn)定遺傳，對含鎳廢水的處置有良好的應用前景。趙玉清等挑選了一種嗜鎳菌并研討了最優(yōu)條件下嗜鎳菌對鎳離子的特效吸附。經(jīng)過吸附率隨時間的變化曲線可知：鎳離子質(zhì)量濃度為25 mg/L，吸附2 h吸附反響即趨于均衡，吸附率最高可達97.7%，對超標50倍的含鎳廢水，一次處置已接近鎳的排放規(guī)范;該菌對含鎳廢水中的Ni2+有特效性吸附。

李娟等用稻殼作載體對硫酸鹽復原菌實行固定化，能有效去除廢水中的鎳離子，去除率高達99%。有實驗研討標明，紅桿菌對Ni2+的去除率可達90%。白腐菌(P. ysosporium)對Ni2+的最大吸附量可達56 mg/g?；蛑亟M菌E. coli JM10對Ni2+富集才能比原始菌株增加了6倍多。

目前，國內(nèi)外關(guān)于生物吸附的研討多處于實驗室階段，實驗室已完成了固定化細胞體系的連續(xù)操作?；蚬こ碳夹g(shù)在微生物吸附方面也有所應用。但是，當前對生物吸附劑和重金屬之間的反響動力學和熱力學以及生物吸附機理的認識還不充沛，更為低價、吸附容量更大的生物吸附劑也有待于開發(fā)。因而，生物技術(shù)要在工業(yè)上被普遍應用還有一定間隔。但置信隨著生物吸附技術(shù)的不時開展完善，生物吸附技術(shù)將在重金屬污染處置方面發(fā)揮其共同的魅力。

3 瞻望

新的《電鍍行業(yè)污染物國度排放規(guī)范》(GB21900—2008)的公布，相比以前的《污水綜合排放規(guī)范》(GB 8978—1996)，進步了含鎳廢水的排放請求。為到達更高請求排放規(guī)范，常用的處置辦法是在絮凝處置之后加離子交流、膜處置、電滲析等工藝做進一步深度處置，這樣就增加了處置單元數(shù)，大大進步了處置費用。因而，既能進步重金屬廢水處置的效率又能簡化處置流程，降低電鍍企業(yè)廢水處置本錢將是處置含鎳電鍍廢水研討的一個重要方向。高效重金屬螯合劑具有處置本錢低、效果穩(wěn)定，且一次性處置就能到達排放規(guī)范等優(yōu)點，將傳統(tǒng)沉淀工藝與重金屬螯合劑聯(lián)用途理含鎳電鍍廢水，能一次性完成廢水處置達標排放，大大降低了廢水處置本錢，同時易于完成鎳資源化，具有相當?shù)耐菩袘们熬啊?/font>