线路板和电镀行业含镍废水处理技术的研究现状和展望的探讨

线路板和电镀行业含镍废水处理技术的研究现状和展望的探讨

聂小芳

东莞东元环境科技股份有限公司520000

摘要：随着我国经济的发展，现代信息社会也越来越离不开电子技术，而电子技术的核心部分是集成电路也就是线路板制造厂。线路板生产过程中产生的废水存在一类较难处理的废水就是含镍废水，因含镍废水对环境造成严重污染的同时对人体伤害极大，含镍废水问题的处理刻不容缓。

关键词：线路板废水；电镀废水；含镍废水；处理工艺

前言：近几年，线路板行业电镀废水处理技术开始发展，其中电路板的工艺包含甚多：开板-氨法蚀铜-丝印-镀镍镀铜等，在生产的过程中也会生产出大量的有毒废水物质，包含主要的铜镍、酸碱物、和有机污染物。而其中的含镍废水也是重金属污染的来源之一，镍可以导致癌症，同时也是一种昂贵的金属资源，但是如果不加以控制任意排放，不仅会造成环境的危害和人体的健康，还会造成贵金属的资源浪费。因此，国家针对含镍废水的排放问题出台了明确的排放标准—《电镀污染物排放标准》（GB21900-2008），而其中的表三标准：水污染特别排放限值中规定，排放废水中总镍需低于0.1mg/L，随着环境污染的日益加重，总镍的排放标准越来越高，很多省份对新建线路板项目的环评批复明确要求废水总排口的总镍不得检出，面对这些日益提高的要求，寻找出一种经济可行的处理工艺变得刻不容缓。

一、线路板和电镀行业含镍废水处理工艺介绍及分析

1.1化学沉淀法

化学沉淀法处理含镍电镀废水是利用Ni2+和OH-形成Ni（OH）2沉淀，再通过沉淀去除沉淀物，从而达到去除废水中镍的目的。通过投加三种化学药剂对电镀镍废水去除率高达98%以上，使水中镍离子的含量低于0.5mg/L。化学沉淀法具有投资少、处理成本低，相比于传统技术成熟的优点。但此方法只针对电镀镍的废水处理效果明显，对于含有化学镍的废水处理收效甚微，可作为化学镍废水的中段处理工艺与其它工艺联合使用。

1.2蒸发浓缩法

在常压状态下将废水加温蒸发或浓缩，经过浓缩后得到的浓缩液返回到镀槽，而蒸发后的水蒸气是用冷凝管回收，可以用做清洗水、回收槽补充水用。使用蒸发浓缩发可能实现对废水的零排放和实现达标排放。可是这样耗能也是较高，可以和离子交换法联合使用，效率耗能会有所降低减少。

1.3离子交换技术

离子交换法具有可去除回收重金属Ni2+，提高用水的回用率，减少了环境的污染等，可实现镀镍清洗水“零排放”，因此离子交换技术作为电镀废水深度处理方法引起了人们的有效重视。Ni2+通过阳离子交换树脂从而进行吸附交换。弱酸阳树脂，工作交换容量及再生性能较好、选择性较高，但机械性较差、树脂膨胀度大、价格较贵；强酸阳树脂，化学稳定性及热稳定性好、机械强度高、粒度均匀、阻力较小、价格较低，但交换容量及再生性能较差。为达到树脂对Ni2+的交换吸附最佳效果，离子交换技术易处理200～400mg/L的含Ni2+废水，若浓度太高，则树脂再生周期短，处理效果不理想；清洗用水水质要求较高，当清洗水含Ca2+、Mg2+等杂质多，会大大影响树脂对镍的交换效果，最好采用去离子水作为清洗水。综上，可作为含镍废水的后段处理工艺与其它工艺联合使用。

1.4膜分离法

就是采用不同孔径的膜对含镍废水分离处理，这种处理方法效率高，占地少。目前，常用的膜分离方法主要有三种：第一，微滤，即在较小动力下将含镍废水通过加碱沉淀后的的Ni（OH）2颗粒物进行固液分离的一种技术。微滤膜的孔径≤0.1μm，分子直径小于0.1μm分子才能通过，对于大余该孔径的分子则不能通过。第二次，反渗透，该方法是运用半透膜的原理，对需过滤的介质施加较高的压力，使得介质中的容积透过半透膜，但是分子或离子会被阻挡在一侧，实现了含镍废水分离的效果。但是由于含镍废水中污染物成分过多，如果直接利用反渗透膜过滤处理，膜会很快被污堵，而且这种方法耗能较大，采用此方法不够经济。第三，纳滤，该技术操作简便，而且能耗较低，对除镍离子的效果明显，所需的施加压力在UF和RO之间。但无论采用哪种膜分离法，直接用于处理含镍废水都不够经济，建议与其它处理工艺联用。

1.5生物处理法

生物处理法通过生物其代谢和有机物产物与重金属离子的相互作用达到净化废水的目的，具有低成本，处理方法简便实用，过程控制简单，污泥量少。二次污染明显减少，高效益等优点。所以，随着技术日益的发展，生物技术也越来越受到重视，电镀废水采用生物技术处理也呈现出向上发展的趋势。

根据以上几种含镍废水处理工艺的分析，在国家对电镀及线路板行业废水中的总镍排放要求愈加严苛的环境下，单个处理工艺已不能满足要求，需将以上几个工艺科学的组合在一起，才能做到经济可行。下面以我司已完成的某线路板厂含镍废水处理工程为例。

二、某线路板厂含镍废水处理项目

2.1项目概况介绍

某线路板厂位于深圳福永，该单位镍系处理水量约为50T/D，我司扩大设计，按照60T/D进行设计，小时处理量3t/h，每天运行20h。以下面是原水水质水量表：

2.2处理工艺

工艺简述：含镍废水先由车间收集入调节池暂存，根据调节池内液位计的指示，提升泵自动将废水泵入预反应池A/B，通过pH及ORP控制器的指示，加药泵自动往预反应池A/B分别投加H2SO4，H2O2，接着，废水自流入Fenton氧化池，FeSO4会定量投加入其中，废水经过一段时间的Fenton反应后，大部分化学镍转化成电镀镍，Fenton氧化池自流入反应池，NaOH根据pH控制器的指示投加，之后，进入混凝池，在FeSO4的作用下Ni（OH）2颗粒聚集成较大颗粒，之后，进入循环池，根据池内液位计的指示，循环泵自动将废水泵入管式膜系统，对废水进行固液分离，管式膜出水进入pH回调池，将废水回调至中性，再由高压泵泵入反渗透系统，反渗透系统产水总镍即能达到电镀污染物排放标准（GB21900-2008）表三水污染特别排放限值的要求，反渗透系统产水进入离子交换系统，离子交换系统出水亦能低于0.1mg/L。

2.3部分调试数据列表

三、处理技术的展望

随着新的《电镀行业污染物国家排放标准》（GB21900---2008）的颁布，和以前《污水综合排放标准》（GB8978-1996）相比，提高了含镍废水的排放要求和排放的标准。为实现运行效果稳定、处理成本低的目标，各种物理、化学、物理化学方法如何进行重组是含镍废水处理工艺研究的一个重要方向。大大降低了废水处理成本，同时易于实现镍资源化，具有相当的推广应用前景。

参考文献：

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[3]魏先红.翟晓君.邹光中.铁氧体法处理含镍废水的工艺条件研究{J}.应用化工，2015（04）

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