電鍍鎳廢水資源化處理工程

高洪剛

摘 要：金屬表面在進(jìn)行電鍍鎳生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的含鎳廢水，這類廢水呈酸性，廢水中的金屬鎳屬于一類限制污染物，對(duì)環(huán)境危害極大。同時(shí)，廢水中的鎳是一種貴金屬，經(jīng)濟(jì)價(jià)值高，如果不加以資源化利用，則會(huì)造成極大的資源浪費(fèi)。針對(duì)廢水特點(diǎn)，介紹了安徽舒城某表面處理有限公司電鍍鎳廢水資源化處理工程，采用雙膜法對(duì)廢水進(jìn)行濃縮處理，產(chǎn)生的淡水回用于生產(chǎn)，濃縮液進(jìn)行鎳的資源回收利用，從而實(shí)現(xiàn)資源化處理。

關(guān)鍵詞：電鍍鎳廢水;膜技術(shù);資源化利用

鎳作為一種耐腐蝕金屬，廣泛應(yīng)用于電鍍行業(yè)，在電鍍過程中會(huì)產(chǎn)生大量的含鎳廢水，如不經(jīng)處理直接排放，會(huì)對(duì)環(huán)境和人類健康產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。針對(duì)電鍍鎳廢水，目前常用的方法是化學(xué)沉淀法，即通過加入藥劑使鎳離子以沉淀物的形式和水分離，從而實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，沉淀物以污泥的形式再次進(jìn)行處理，鎳資源和水資源不能得到再次利用，造成了鎳資源和水資源的浪費(fèi)。

某表面處理有限公司主要從事電鍍加工，每天產(chǎn)生大量的電鍍鎳廢水，該電鍍廢水處理工程有蘇州聯(lián)科納米凈化科技有限公司負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)、施工及調(diào)試。目前廢水處理系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，廢水中鎳資源回收利用率達(dá)到90%以上，水資源回用率達(dá)到75%以上，實(shí)現(xiàn)了良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

1 廢水的水質(zhì)水量

廢水來源于該公司電鍍件加工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的漂洗水，主要成分有硫酸鎳、氯化鎳等，廢水總量為600t/d。

2 廢水處理工藝

廢水經(jīng)過砂濾器預(yù)處理去除廢水中懸浮物、粘膠顆粒等，使水質(zhì)達(dá)到后續(xù)雙膜裝置進(jìn)水要求，然后經(jīng)過超濾膜和反滲透膜的雙膜系統(tǒng)的濃縮處理，產(chǎn)生的淡水回用于生產(chǎn)，濃縮液經(jīng)過加入碳酸鈉調(diào)節(jié)PH至弱堿性，使廢水中的鎳以碳酸鎳的沉淀物形式和水分離，最終實(shí)現(xiàn)鎳資源和水資源的高效回收利用。

3 主要設(shè)備的設(shè)計(jì)參數(shù)

3.1 砂濾器

主要用于過濾去除廢水中的懸浮物和粘膠紙顆粒，降低水的濁度。設(shè)置石英砂過濾器1套，直徑φ2000mm，高H3300mm，玻璃鋼材質(zhì)，石英砂濾料粒徑分別為1～2mm、2～3mm和10～16mm三種規(guī)格的。設(shè)計(jì)處理水量為30m3/h。

3.2 超濾裝置

用于去除廢水中細(xì)小懸浮物和分子質(zhì)量在500以上的大分子和膠體物質(zhì)，設(shè)計(jì)使用天津膜天公司的UoF-40外壓式中空纖維超濾膜14支，膜面積40m2/支，配套5μm濾芯內(nèi)插式保安過濾器，藥劑清洗箱、加藥泵和管閥等設(shè)備，配套汽水反沖洗系統(tǒng)，設(shè)計(jì)處理水量為30m3/h。

3.3 反滲透裝置

用于對(duì)廢水中的鎳離子及其他離子進(jìn)行濃縮脫離，使產(chǎn)生的淡水滿足生產(chǎn)工藝需要，同時(shí)對(duì)廢水中的鎳離子及其他離子進(jìn)行濃縮，為后續(xù)鎳的資源化回收利用做預(yù)處理。設(shè)計(jì)采用二級(jí)反滲透系統(tǒng)處理：

（1）一級(jí)反滲透裝置

采用抗污染膜，型號(hào)：LFC3-LD-8040，40支，脫鹽率99.5%，產(chǎn)稅率75%，膜殼材質(zhì)為玻璃鋼，設(shè)計(jì)處理水量30m3/h。配套5μm濾芯40寸內(nèi)插式保安過濾器、浮子流量計(jì)、壓力表、電導(dǎo)率儀、藥劑清洗系統(tǒng)、高壓泵CDL20-17，功率18.5KW，材質(zhì)SUS304。

（2）二級(jí)反滲透裝置

主要作用是對(duì)一級(jí)反滲透的濃縮液進(jìn)行再次濃縮，采用抗污染膜，型號(hào)：LFC3-LD-8040，8支，脫鹽率99.5%，產(chǎn)稅率40%，膜殼材質(zhì)為玻璃鋼，設(shè)計(jì)處理水量7m3/h。配套5μm濾芯40寸內(nèi)插式保安過濾器、浮子流量計(jì)、壓力表、電導(dǎo)率儀、藥劑清洗系統(tǒng)、高壓泵CDLF16-3+CDH16-16，功率18KW，材質(zhì)SUS304。

3.4 反應(yīng)槽

主要用于把廢水中鎳離子和碳酸鈉反應(yīng)生成鎳的碳酸鹽沉淀物，實(shí)現(xiàn)和水的分離，從而回收利用鎳的碳酸鹽。配套的主要設(shè)備：反應(yīng)槽4臺(tái)，尺寸：φ2000mm×3300mm，材質(zhì)為碳鋼襯塑（配套攪拌機(jī)）、加藥箱和加藥泵。

3.5 鎳泥壓濾系統(tǒng)

對(duì)產(chǎn)生的鎳的碳酸鹽沉淀物進(jìn)行壓濾，實(shí)現(xiàn)沉淀物和水的分離，得到高純度的碳酸鎳，容易再次利用，利用價(jià)值高。配套設(shè)備：壓濾機(jī)1臺(tái)，壓濾面積40m2，功率2.2KW、氣動(dòng)隔膜泵、空氣壓縮機(jī)等。

4 經(jīng)濟(jì)效益分析

廢水處理工程投入使用有兩年了，設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)良好，運(yùn)行費(fèi)用主要有人工費(fèi)、藥劑費(fèi)、電費(fèi)、膜更換費(fèi)用等，而受益主要為水回用收益和鎳資源回收收益，具體經(jīng)濟(jì)效益分析如下：

（1）人工費(fèi)

人工定員4人，費(fèi)用3500元/人，噸水人工費(fèi)用為0.78元/m3。

（2）藥劑費(fèi)

藥劑包括碳酸鈉、次氯酸鈉、阻垢劑、亞硫酸氫鈉、液堿等，噸水費(fèi)用為1.21元/m3。

（3）電耗費(fèi)用

系統(tǒng)每天用電量為1344.815KW.h，電價(jià)為0.75元/ KW.h，噸水費(fèi)用為1.681元/m3。

（4）膜損耗費(fèi)用

超濾膜和反滲透膜更換周期3年，噸水損耗費(fèi)用為0.43元/m3。

（5）回用水收益

噸水回用水收益為1.95元/m3。

（6）鎳資源回收利用收益

按廢水中鎳濃度高值計(jì)算，回收率90%，則噸水回收鎳為0.27kg/ m3，鎳價(jià)按時(shí)價(jià)92100元/t計(jì)，則噸水收益為24.867元/m3。

綜上可知，噸水凈收益為24.867+1.95-0.78-1.21-1.681-0.43=22.716元/m3。

結(jié)論

采用雙膜法對(duì)電鍍鎳廢水進(jìn)行資源化處理，經(jīng)過近兩年時(shí)間的運(yùn)行監(jiān)測(cè)，運(yùn)行效果穩(wěn)定，產(chǎn)水的水質(zhì)穩(wěn)定，產(chǎn)生的淡水電導(dǎo)率<200μS/cm，能滿足生產(chǎn)工藝要求，同時(shí)還能回收高價(jià)值的鎳資源，真正實(shí)現(xiàn)了水資源和重金屬資源的高效利用，減少污染物的排放，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，值得推廣。