电镀镍废水资源化处理工程

高洪刚

摘 要：金属表面在进行电镀镍生产过程中会产生大量的含镍废水，这类废水呈酸性，废水中的金属镍属于一类限制污染物，对环境危害极大。同时，废水中的镍是一种贵金属，经济价值高，如果不加以资源化利用，则会造成极大的资源浪费。针对废水特点，介绍了安徽舒城某表面处理有限公司电镀镍废水资源化处理工程，采用双膜法对废水进行浓缩处理，产生的淡水回用于生产，浓缩液进行镍的资源回收利用，从而实现资源化处理。

关键词：电镀镍废水;膜技术;资源化利用

镍作为一种耐腐蚀金属，广泛应用于电镀行业，在电镀过程中会产生大量的含镍废水，如不经处理直接排放，会对环境和人类健康产生严重的危害。针对电镀镍废水，目前常用的方法是化学沉淀法，即通过加入药剂使镍离子以沉淀物的形式和水分离，从而实现达标排放，沉淀物以污泥的形式再次进行处理，镍资源和水资源不能得到再次利用，造成了镍资源和水资源的浪费。

某表面处理有限公司主要从事电镀加工，每天产生大量的电镀镍废水，该电镀废水处理工程有苏州联科纳米净化科技有限公司负责设计、施工及调试。目前废水处理系统运行稳定，废水中镍资源回收利用率达到90%以上，水资源回用率达到75%以上，实现了良好的经济效益和环境效益。

1 废水的水质水量

废水来源于该公司电镀件加工生产过程中产生的漂洗水，主要成分有硫酸镍、氯化镍等，废水总量为600t/d。

2 废水处理工艺

废水经过砂滤器预处理去除废水中悬浮物、粘胶颗粒等，使水质达到后续双膜装置进水要求，然后经过超滤膜和反渗透膜的双膜系统的浓缩处理，产生的淡水回用于生产，浓缩液经过加入碳酸钠调节PH至弱碱性，使废水中的镍以碳酸镍的沉淀物形式和水分离，最终实现镍资源和水资源的高效回收利用。

3 主要设备的设计参数

3.1 砂滤器

主要用于过滤去除废水中的悬浮物和粘胶纸颗粒，降低水的浊度。设置石英砂过滤器1套，直径φ2000mm，高H3300mm，玻璃钢材质，石英砂滤料粒径分别为1～2mm、2～3mm和10～16mm三种规格的。设计处理水量为30m3/h。

3.2 超滤装置

用于去除废水中细小悬浮物和分子质量在500以上的大分子和胶体物质，设计使用天津膜天公司的UoF-40外压式中空纤维超滤膜14支，膜面积40m2/支，配套5μm滤芯内插式保安过滤器，药剂清洗箱、加药泵和管阀等设备，配套汽水反冲洗系统，设计处理水量为30m3/h。

3.3 反渗透装置

用于对废水中的镍离子及其他离子进行浓缩脱离，使产生的淡水满足生产工艺需要，同时对废水中的镍离子及其他离子进行浓缩，为后续镍的资源化回收利用做预处理。设计采用二级反渗透系统处理：

（1）一级反渗透装置

采用抗污染膜，型号：LFC3-LD-8040，40支，脱盐率99.5%，产税率75%，膜壳材质为玻璃钢，设计处理水量30m3/h。配套5μm滤芯40寸内插式保安过滤器、浮子流量计、压力表、电导率仪、药剂清洗系统、高压泵CDL20-17，功率18.5KW，材质SUS304。

（2）二级反渗透装置

主要作用是对一级反渗透的浓缩液进行再次浓缩，采用抗污染膜，型号：LFC3-LD-8040，8支，脱盐率99.5%，产税率40%，膜壳材质为玻璃钢，设计处理水量7m3/h。配套5μm滤芯40寸内插式保安过滤器、浮子流量计、压力表、电导率仪、药剂清洗系统、高压泵CDLF16-3+CDH16-16，功率18KW，材质SUS304。

3.4 反应槽

主要用于把废水中镍离子和碳酸钠反应生成镍的碳酸盐沉淀物，实现和水的分离，从而回收利用镍的碳酸盐。配套的主要设备：反应槽4台，尺寸：φ2000mm×3300mm，材质为碳钢衬塑（配套搅拌机）、加药箱和加药泵。

3.5 镍泥压滤系统

对产生的镍的碳酸盐沉淀物进行压滤，实现沉淀物和水的分离，得到高纯度的碳酸镍，容易再次利用，利用价值高。配套设备：压滤机1台，压滤面积40m2，功率2.2KW、气动隔膜泵、空气压缩机等。

4 经济效益分析

废水处理工程投入使用有兩年了，设施运转良好，运行费用主要有人工费、药剂费、电费、膜更换费用等，而受益主要为水回用收益和镍资源回收收益，具体经济效益分析如下：

（1）人工费

人工定员4人，费用3500元/人，吨水人工费用为0.78元/m3。

（2）药剂费

药剂包括碳酸钠、次氯酸钠、阻垢剂、亚硫酸氢钠、液碱等，吨水费用为1.21元/m3。

（3）电耗费用

系统每天用电量为1344.815KW.h，电价为0.75元/ KW.h，吨水费用为1.681元/m3。

（4）膜损耗费用

超滤膜和反渗透膜更换周期3年，吨水损耗费用为0.43元/m3。

（5）回用水收益

吨水回用水收益为1.95元/m3。

（6）镍资源回收利用收益

按废水中镍浓度高值计算，回收率90%，则吨水回收镍为0.27kg/ m3，镍价按时价92100元/t计，则吨水收益为24.867元/m3。

综上可知，吨水净收益为24.867+1.95-0.78-1.21-1.681-0.43=22.716元/m3。

结论

采用双膜法对电镀镍废水进行资源化处理，经过近两年时间的运行监测，运行效果稳定，产水的水质稳定，产生的淡水电导率<200μS/cm，能满足生产工艺要求，同时还能回收高价值的镍资源，真正实现了水资源和重金属资源的高效利用，减少污染物的排放，具有显著的经济效益和环境效益，值得推广。