邢思永

（深圳市治標(biāo)環(huán)保環(huán)境技術(shù)有限公司，廣東 深圳 518000）

化學(xué)鎳廢水若不經(jīng)過處理直接排放，則廢水中的鎳（一類污染物因子）、次磷酸鹽、氨氮、有機物等會對水體產(chǎn)生嚴重的影響，因此必須要進行處理達標(biāo)后排放。目前，我國在對化學(xué)鎳廢水進行治理的過程中主要采用化學(xué)治理方法、物理治理方法和生物治理方法。化學(xué)治理方法包括混凝沉淀法、氧化還原法；物理治理方法包括沉淀分離法、過濾分離法、樹脂吸附法、膜過濾分離法等；生物治理方法包括活性污泥吸附法、微生物降解法等。從現(xiàn)有處理效果看，如僅憑單一的處理方法，很難達到很好的治理效果，一般會采用多個工藝相結(jié)合的方法。我們對電鍍、線路板的化學(xué)鎳廢水，采用氧化還原法、沉淀分離法、樹脂吸附法相結(jié)合，取得了很好的治理效果，出水指標(biāo)均可達到國家標(biāo)準(zhǔn)《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB21900-2008）表3標(biāo)準(zhǔn)。在實踐中，我們發(fā)現(xiàn)針對電鍍鎳廢水的預(yù)處理非常重要，因為廢水中的污染因子在復(fù)雜的化學(xué)鎳電鍍液中會形成螯合物很難分離出來，并且其中的還原劑次磷酸根很難通過投加鈣鹽、鐵鹽等去除[1]。針對化學(xué)鎳廢水的預(yù)處理，我們進行了深入研究，采用高級芬頓氧化工藝氧化其中的次磷酸根，生成磷酸鐵，達到除磷的目的，同時可氧化其中的檸檬酸等來破除鎳的螯合狀態(tài)，投加石灰，可同時去除重金屬鎳離子和正磷酸根離子。該處理工藝已經(jīng)在多個項目進行實施，均取得很好的處理效果。

對于化學(xué)鎳廢水預(yù)處理，通過實驗對芬頓氧化處理工序控制條件進行研究，為化學(xué)鎳廢水處理實際操作提供基礎(chǔ)資料。

1 化學(xué)鎳廢水芬頓氧化控制條件的實驗研究

1.1 實驗部分

1.1.1 實驗?zāi)康?/p>

①通過調(diào)節(jié)不同pH值進行實驗，尋找最佳芬頓氧化pH值。

②通過控制雙氧水投加量進行實驗，尋找最佳雙氧水投加量。

③通過控制pH值、雙氧水投加量等進行實驗，根據(jù)不同反應(yīng)時間取樣取得測水樣指標(biāo)，確定最佳反應(yīng)時間。

1.1.2 實驗水樣

實驗所用廢水取自某電子廠化學(xué)鍍鎳車間，該生產(chǎn)線廢水產(chǎn)量約50 m3/d，現(xiàn)場取漂洗水25 L做水樣，水樣呈淺綠色。該化學(xué)鎳廢水中主要包含硫酸鎳、次磷酸氫鈉、檸檬酸鈉、乙酸和氨水等。經(jīng)過檢測，該廢水水質(zhì)如表1所示。

表1 化學(xué)鍍鎳廢水中各污染因子及濃度表

1.1.3 實驗過程簡述

①最佳反應(yīng)pH值實驗過程

分別取150 mL水樣5個，置于錐形瓶中，放在磁力攪拌器上，用硫酸調(diào)節(jié)pH值分別為2、4、6、9、11，然后分別加入

1.5 g FeSO4·7H2O，待藥劑溶解后加入6 g H2O2溶液（30%）進行反應(yīng)，反應(yīng)時間為4小時，然后用石灰水調(diào)節(jié)pH值至10～11，過濾后測定樣品中總磷、鎳離子以及COD濃度。

②最佳雙氧水投加量實驗過程

分別取200 mL水樣3個，置于錐形瓶中，放在磁力攪拌器上，用硫酸調(diào)節(jié)pH值分別為4（根據(jù)第一步確定最佳反應(yīng)pH條件），然后分別加入1.5 g FeSO4·7H2O，待藥劑溶解后，分別加入6 g、10 g、12 g H2O2溶液（30%）進行反應(yīng)，反應(yīng)時間為4小時，用石灰水調(diào)節(jié)pH至10～11，過濾后測定樣品中總磷、鎳離子以及COD濃度。

③最佳反應(yīng)時間實驗過程

取500 mL水樣1個，置于錐形瓶中，放在磁力攪拌器上，用硫酸調(diào)節(jié)pH值分別為4（根據(jù)第一步確定最佳反應(yīng)pH條件），然后加入5 g FeSO4·7H2O，待藥劑溶解后，加入25 g H2O2溶液（30%）進行反應(yīng)，針對該水樣，分別在60 min、120 min、180 min、240 min，反應(yīng)時取樣100 mL，用石灰水調(diào)節(jié)pH值至10～11，過濾后測定樣品中總磷、鎳離子以及COD濃度。

1.1.4 實驗數(shù)據(jù)

①最佳反應(yīng)pH實驗數(shù)據(jù)

根據(jù)實驗過程進行實驗，最終測得樣品中總磷、鎳離子以及COD濃度見表2。

表2 實驗數(shù)據(jù)表

針對實驗數(shù)據(jù)表，形成圖表格式見圖1：芬頓反應(yīng)pH值對污染因子去除率影響圖表。②最佳雙氧水投加量實驗數(shù)據(jù)

根據(jù)實驗過程進行實驗，最終測得樣品中總磷、鎳離子以及COD濃度見表3[2]。

表3 最佳雙氧水投放量實驗數(shù)據(jù)表

針對實驗數(shù)據(jù)表，形成圖表格式見圖2：芬頓反應(yīng)雙氧水投加量對污染因子去除率影響圖表。

③最佳反應(yīng)時間實驗數(shù)據(jù)

根據(jù)實驗過程進行實驗，最終測得樣品中總磷、鎳離子以及COD濃度見表4。

表4 最佳反應(yīng)時間實驗數(shù)據(jù)表

針對實驗數(shù)據(jù)表，形成圖表格式見圖3：芬頓反應(yīng)時間對污染因子去除率的影響。

1.2 實驗結(jié)果與討論

1.2.1 芬頓反應(yīng)pH值對污染因子去除率的影響

從實驗過程及實驗數(shù)據(jù)可看出，芬頓反應(yīng)在酸性條件下，總磷去除率＞80%，當(dāng)pH調(diào)到堿性條件下，去除率急劇下降，查閱相應(yīng)資料可知，H2O2在堿性條件下會快速分解，從而降低反應(yīng)體系中氧化自由基的氧化能力，從而降低了氧化效率，因此，本實驗合理的pH值范圍應(yīng)該在4～6之間。

1.2.2 芬頓氧化雙氧水投加量對污染因子去除率的影響

從實驗過程及實驗數(shù)據(jù)可看出，針對實驗用化學(xué)鎳廢水，最佳雙氧水投加量應(yīng)控制在5 g/100 mL廢水，投加量不足，則氧化能力達不到，投加過量，不僅沒有提高去除率，相反去除率降低。查閱相應(yīng)資料可知，過量的H2O2會與反應(yīng)過程中產(chǎn)生的羥基自由基進行反應(yīng)，從而降低了氧化能力。同時本實驗雙氧水投加量僅針對線路板企業(yè)沉鎳金線化學(xué)鍍鎳廢水處理工藝，其他化學(xué)鍍鎳廢水處理雙氧水投加量仍需進行實驗確定[3]。

1.2.3 芬頓氧化反應(yīng)時間對污染因子去除率的影響

從實驗數(shù)據(jù)可看出，控制最佳反應(yīng)pH值，投加相應(yīng)的雙氧水量，在反應(yīng)1個小時就會有較好的效果，總鎳、總磷、CODCr均有一定的去除效果，隨著反應(yīng)時間的加長，去除率也逐漸提高，在反應(yīng)4小時后，總磷去除率高達98.75%，出水總磷達到1.2 mg/L，總鎳可達到0.4 mg/L，CODCr達到了76.8 mg/L，基本達到排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

1.3 實驗結(jié)果

針對化學(xué)鎳廢水，采用Fenton氧化預(yù)處理，最佳控制反應(yīng)條件在pH=4時，反應(yīng)時間4小時，Ni2+、TP和CODCr均有較好的去除率。

2 結(jié)論

以上內(nèi)容是化學(xué)鎳廢水在采用芬頓氧化處理工藝時，對其反應(yīng)過程中的各影響因素進行了實驗分析。實驗結(jié)果表明：該方法不僅能有效的將廢水中的次磷氧化成正磷后通過投加石灰去除，同時可去除廢水中的有機物以及重金屬鎳。該工藝處理效率高，可通過控制pH值、ORP值實現(xiàn)自動控制，操作方便，實用性強，具有一定的應(yīng)用價值。