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摘要：针对目前国内外含镍废水综合处理利用的研究现状，从含镍废水综合处理和资源化利用三个方面介绍了目前实现含镍废水达标排放和资源化利用的技术发展情况。传统的化学方法、物理方法和电化学方法，并分析了不同技术的优缺点。 相信面对工业含镍废水的复杂性，单一的处理方法仍存在诸多缺陷。 因此，需要优化技术组合，实现含镍废水处理和资源综合利用的产业化、规模化。 采用化学沉淀法从电解液废渣中回收氢氧化镍副产物，回收率大于95%。
镍及其氧化物由于具有良好的物理性能，被广泛应用于电镀、化工、冶炼等领域，给人类的生产和生活带来了巨大的好处。 近年来，随着我国工业的发展，镍的需求量不断增加，但含镍废水不达标排放造成的环境污染问题也越来越严重。 镍污染属于重金属污染，具有剧毒，难以生物降解，在水中与含羰基的化合物形成剧毒的羰基镍。 重金属镍经食物链被人或动物摄入后，会在体内蓄积，抑制人体的酶系统。 摄入初期会引起头晕、头痛。 长期过量会影响中枢神经系统，引起精神障碍。含镍废水处理不当，一方面污染环境和水资源，另一方面造成稀缺的有色金属镍的浪费. 因此，寻求含镍废水的规范化处理和综合利用
技术势在必行。
对于企业来说，含镍废水的处理非常重要。 采用合理的处理方法，不仅可以避免环境污染，还可以实现金属镍的再利用，避免资源浪费，降低企业运营成本，提高经济效益。 根据不同的镍含量、含镍废水成分和操作要求，文献报道的处理含镍废水并实现资源化循环利用的方法很多，主要分为传统的化学法（化学沉淀法、絮凝法法等），主要有物理法（吸附、膜分离、离子交换等）和电化学法（电渗析、膜分离等）三种。 目前，含镍废水的标准化处理技术已逐步实现工业化，但含镍废水资源化资源化技术的工业化程度有限，因此开发工业化的含镍废水处理及资源化技术迫在眉睫。
1 含镍废水处理及资源化利用方法
1.1 传统化学法
传统的化学法处理含镍废水是加入一定量的化学药剂，使之发生反应，形成无害或易分离的物质，然后从废水中去除。 目前，化学法处理含镍废水主要采用化学沉淀法和絮凝法。
1.1.1 化学沉淀法
化学沉淀法是工业上处理含镍废水最常用的方法。 其原理是在成分不复杂的含镍废水中加入合适的沉淀剂。 镍2+。 该方法处理含镍废水需要严格控制沉淀剂和反应参数。 常用的沉淀剂主要有氢氧化物和硫化物。黄欣等采用化学沉淀法，对沉淀剂与NH3·H2O、NaOH等试剂进行了对比试验，发现沉淀
以淀粉为例，反应速度快，分层明显，沉淀下降速度最快。 实验中通过调节溶液的pH值和反应温度确定最佳沉淀方案：沉淀剂pH≥9.3，温度70-80℃，可以保证Ni2+几乎完全反应，生产出来，可以回收高纯度的镍。
以氢氧化物和硫化物为沉淀剂可实现Ni2+的回收利用。 考虑到化学镀镍废水的化学成分复杂，采用沉淀法很难完全回收其中的镍。 史银燕等。 以H2O2为配位破坏剂首先破坏化学镀镍废水的配位能力，然后以NaOH为沉淀剂，加入聚丙烯酰胺（PAM）加速沉淀处理回收含镍废水。 将反应生成的Ni(OH)2溶于硫酸，蒸发结晶得到NiSO4·7H2O，回收率为97.25%。 王维红等。 以Na2S和氨水为沉淀剂处理含镍废水，将处理后的含镍废水（Ni2+质量浓度3.0 mg/L）蒸发浓缩制成复合肥用于作物生长。 得到的复合肥有利于玉米的生长。 与氢氧化物作为沉淀剂相比，硫化物的处理效果更好，金属镍的回收也更彻底。 但硫化物遇酸会生成有毒气体H2S。 国外多采用这种方法处理含镍废水。 少用。
化学沉淀法去除含镍废水操作方便，设备简单，方法成熟，但存在以下不足：①化学沉淀法受Ni2+浓度、沉淀剂和溶液性质影响较大，对于成分复杂或浓度低的含镍废水处理难度较大。 这种方法很难达到标准排放要求； ②采用化学沉淀法处理含镍废水会产生大量重金属污泥，如何再利用还需要进一步研究。
1.1.2絮凝法
与化学沉淀法相比，絮凝技术对处理成分复杂的含镍废水效果明显。 凝聚成絮状物，加快沉降速度，从而达到处理含镍废水的目的。
王伟采用絮凝法处理含镍单质和含Ni2+工业废水，验证了絮凝剂对不同浓度含镍废水的影响，考察了镍的去除率。 结果表明，絮凝法处理含镍工业废水效果显着，总镍去除率在96%以上，Ni2+浓度一般可处理在1.0 mg/L以下； 有不良影响，对含Ni2+的工业废水处理效果较差，但回收的废渣可卖给相关企业回收利用，避免二次污染。
絮凝处理含镍废水简单、经济、有效，但废渣的妥善处理和综合利用是亟待解决的问题。 目前，利用废渣提取有色金属还需要进一步研究。
1.2 物理法
物理法是通过物理作用来处理含镍废水，处理过程中不发生化学反应。 目前，处理含镍废水的物理方法主要有吸附法、离子交换法、膜分离法、磁分离技术等。
1.2.1 吸附法
吸附法用于处理含镍废水。 一般选择比表面积大、表面多孔、吸附能力强的物质作为吸附剂，将溶液中的不同成分吸附在表面，再通过后续的处理达到解吸回收的目的。处理。吸附剂的选择是关键含重金属离子废水的处理方法与回收利用研究现状，常用的吸附剂有活性炭、氢氧化镁、沸石
等待。 用普通吸附剂处理可以使含镍废水达标排放，但鲜有提及如何实现含镍废水的循环利用。 高炉冶炼过程中产生的废渣具有不规则、疏松的骨架结构，对Ni2+具有明显的吸附和交换能力。 郑立生等。 以炉渣为吸附剂，探讨不同条件下镍的去除效率。 结果表明，在废水pH≥3、Ni2+质量浓度≤400mg/L的条件下，Ni2+去除率可达99%以上，处理后的水接近中性。渣为吸附剂
可直接处理pH≥3的含镍废水，处理后的废水接近中性至弱碱性，吸附剂廉价易得，处理方法简单，成本低，具有一定的实用性。 利用炼铁废渣/矿渣处理含镍废水实际上是一个“以废治废”的过程，吸附后的矿渣仍可作为生产矿渣水泥的原料，避免二次污染。
吸附法具有吸附能力强、成本低、易得和可回收等优点，在处理含镍废水方面具有广阔的应用前景。 但由于脱附废水中杂质含量高，难以达到回收利用的目的； 如何回收吸附剂中的Ni2+还有待研究。
1.2.2 离子交换法
离子交换法用于处理含镍废水。 其原理是在固体离子交换器中将游离的Ni2+与阳离子进行交换，从而达到去除和回收Ni2+的目的。 采用离子交换法处理含镍废水，在去除镍的同时可以回收废水中的镍。 常用于大水量、低镍含量的深度处理。 最常见的阳离子交换剂是带有磺酸基团 (-SO3H) 的强酸性树脂和带有羧酸基团 (-COOH) 的弱酸性树脂。
采用阳离子交换树脂处理含镍废水，研究了Ni2+质量浓度、温度和搅拌程度对去除效果的影响，去除率达到88.5%。 Eom 等人。 用强酸性阳离子交换树脂处理含镍废水，可去除废水中99%的镍离子。 同时用硫酸试剂使树脂再生吸收镍离子。 Ni2+的浓度提高到120 g/L，实现了Ni2+的回收。
针对普通离子交换剂对含多种重金属的生活废水选择性差的问题，任志红介绍了采用交联聚乙烯亚胺树脂处理含镍废水。 重金属离子形成稳定的螯合环，选择性吸附此类离子，达到去除和回收重金属离子的目的，90%以上的工艺用水可转化为清水回用。 周海荣对中和剂碳酸镍制备过程中产生的碳酸镍上清液进行处理回收，为企业实现含镍废水循环利用树立了典范。 该方法将颗粒状碳酸镍通过过滤截留，回收用于提纯除铁； 然后通过新型CN-27树脂对废液进行离子交换，回收游离Ni2+，回收的含镍溶液回用于生产系统； 交换回收Ni2+后的废液可回收吸收生产过程中产生的含氯尾气。 该方法同时实现了回收金属镍、节约液碱和减少淡水消耗的三个目标。
采用离子交换技术处理含镍废水，处理过程选择性强，操作简单，对环境无污染。 其吸附过程大部分是可逆的，可实现水资源和金属镍的循环利用。 但回收过程复杂，废水处理过程成本高，树脂容易失效，限制了其在工业上的大规模应用。
1.2.3 膜分离法
膜分离法处理含镍废水的原理是采用选择性渗透膜作为过滤介质。 当膜两侧存在一定的驱动力（浓度差、压差、电位差等）时，各组分选择性地透过膜，达到分离纯化的目的。 欧阳申庚等采用膜分离法处理含镍废水，探索不同条件对除镍效果的影响，并进行中试和半工业化实验，证明采用无机膜分离法处理含镍废水的可能性在企业中。 处理后的氢氧化镍经浓缩、硫酸酸化后可用于电镀生产。
目前处理含镍废水应用最广泛的膜分离技术主要有：乳化液膜分离技术、反渗透、超滤和纳滤等。传统膜分离属于液液分离类。 采用液相膜将含镍废水分为外相和内相。 外相为含镍废液，内相为回收液。 . 在移动载体的作用下，含镍离子扩散进入内相进行集中处理，达到去除和回收的目的。 内相和外相之间的镍离子浓度差提供了分离能力。 张立文等。 详细介绍了乳液液膜分离技术处理含镍废水的原理、工艺及研究现状。 他们认为，目前采用乳化液膜处理含镍废水：一方面需要寻找合适的Ni2+流动载体，以提高分离效率和稳定性。 ; 另一方面要注意设备和工艺条件的优化。
反渗透技术处理含镍废水的原理是在高浓度废水一侧加压，使水通过半透膜进入淡水区，待分离的Ni2+不能通过，从而达到分离提纯的目的。 采用反渗透膜技术处理含镍废水，不仅可以浓缩回收有用物质，而且处理后的水可以循环使用。 胡启富等。 采用二级反渗透（RO）膜分离技术，建立24 m3/d镍电镀漂洗水闭路回收系统，Ni2+截留率达99.9%以上。 蒸发器进一步浓缩，直接进入镀镍槽循环使用； 产水作为漂洗水回用，实现水资源和镍资源的循环利用。 文献中提到，经过2年的运行检测，系统运行平稳，为电镀行业的废水处理提供了参考。 针对单级RO处理含镍废水排放难以达到国家要求，二级RO处理含镍废水能耗增加的问题。 郑英汉等。 采用反渗透-电去离子技术处理含镍废水。 回收效率高，另一方面解决了采用单级RO的水质不达标问题。 通过优化实验中的参数，Ni2+的质量浓度可以从200 mg/L降低到0.5 mg/L以下。
纳滤是介于反渗透和超滤之间的一种分离技术。 其膜具有纳米级孔隙，是一种新型的膜分离技术。 张江等。 用纳滤膜截留小分子物质和可溶性无机盐（特别是对选择性高的二价离子），用纳滤处理电镀厂镀液漂洗废水。 ，结果表明，TFC@-S纳滤膜对含Ni2+工业废水的处理效果良好，Ni2+平均截留率>99%。 实验中产水Ni2+质量浓度小于100mg/L，直接用于水洗槽； 浓缩液中Ni2+浓度大于20g/L，可在电镀过程中重复使用。 老化现象明显，具有明显的社会效益和经济效益。 朱仙等人。 比较了膜分离、反渗透、纳滤和络合-超滤三种常用方法处理含镍废水的效果，考察了操作压力对膜通量和Ni2+截留率的影响。 结果表明3两种方法均适用于处理含镍废水，Ni2+脱除率大于99%，可实现水资源和金属镍的循环利用。
膜分离技术可以实现水资源和金属镍精矿的再利用，在一定程度上为企业提供了良好的经济效益。 但膜分离技术成本高，工艺复杂，滤膜易造成污染，增加企业成本。 适用于低含镍废水的处理。 因此，其在企业中的广泛实施仍受到一定的限制，有待进一步研究。
1.2.4 磁选技术
磁选技术利用磁选机直接去除磁性污染物。 对于强磁性离子镍，虽然比磁化率系数大，但离子体积小，所受磁力几乎为零。 孙水玉等。 在含镍废水中加入磁种，加入氢氧化钠调节溶液的pH值，使Ni2+生成Ni(OH)2，加入PAM的架桥作用，使Ni(OH)2与磁种凝聚成磁性明矾。 体，最后在磁选机中去除，达到分离回收Ni2+的目的。 实验的最佳工艺条件为：废水含Ni2+ 50 mg/L，沉淀pH 10，磁种添加量200 mg/L，高分子絮凝剂PAM添加量0.5 mg/L，磁选磁场强度2 000 Gs，条件下有效沉降时间为28.6 s，Ni2+去除率为99%，出水Ni2+质量浓度为0.42 mg/L，满足国标排放要求。 磁性明矾花经硫酸浸泡过滤后，酸液中的Ni2+可用于制造NiSO4产品，磁性种子可回收利用。
1.3 电化学法
电化学法是利用金属的电化学特性，在阴极将金属镍还原析出，达到去除Ni2+的目的。 常用的电化学方法包括电解、膜电解和电去离子技术。
1.3.1 电解
电解法是在电解槽中对含镍废水进行电解，在阴极析出Ni2+，去除和回收金属镍。 采用电化学法处理含镍废水，一方面可以获得高纯度的金属镍； 另一方面，可降解废水中的有机物可以转化为二氧化碳和水，减少污染物。张鑫等人以铅为阳
电解液和活性炭是对低浓度含镍废水进行阴极电解，其中金属镍以氢氧化物的形式回收，回收率可达99.2%。 颜磊等。 以泡沫镍为阴极，钛基RuO2镀层为阳极，对化学镀厂的稀释废液进行电解，探究了溶液pH值、电流强度、温度、电解时间等因素对电镀性能的影响。电解效果，以及电解处理含镍废水的局限性。 实验结果表明：在pH值7～8、视在电流强度0.4～0.45 A、温度80℃、电解时间2 h的条件下，废液中镍的浓度可降低97%以上，并且可以降低总有机碳（TOC）的浓度。 减少了 97.3%。 再次证明电解处理含镍废水不仅可以去除Ni2+，还可以消除有机物的影响。 但选择不同浓度含镍废水的实验结果表明，电解法不适用于处理低浓度含镍废水，会导致电流效率下降，能耗增加。
采用电解法处理回收含镍废水有以下局限性：①Ni2+的电极电位为–0.25V，在镍含量低的情况下，由于浓差极化的存在，电极电位较低，有利于氢气的形成。 析出不利于Ni2+的析出； ②能耗大，电流效率低。 为了克服电解的局限性，研究人员试图将这种方法与其他技术相结合。
1.3.2 膜电解
膜电解又称电渗析电解。 其原理是在电场作用下，溶液中的Ni2+利用离子交换膜的选择性渗透性，选择性地通过离子交换膜迁移到阴极室，并在阴极室保持较高的温度。 高浓度Ni2+在阴极以更高的电流效率析出。余德龙等采用膜电解法回收高纯金属镍，探索了溶液pH值、电流密度、电流效率、电池等因素的影响恢复过程中的电压。 通过经济效益分析，采用该方法回收镍在行业内被淘汰。
可行的。 周建等。 以惰性电极为阳极，不锈钢为阴极，采用阳离子交换膜和阴离子交换膜将电池分为阳极室、阴极室和中间室，研究了各种因素（电流密度、阴极电解液pH、温度、通电等）时间、阳极材料等）对电解过程的影响。采用双膜三室电解法处理含镍废水。 在电流密度60 A/m2、pH=4、温度40℃、电解时间4 h的条件下，阴极电沉积金属镍的回收率可达82.3%，电流效率高达85.3%，
具有良好的经济效益和环境效益。
1.3.3 电去离子技术
电去离子技术也是一种将电渗析和离子交换相结合的技术。 它不同于膜电解。 它使用阴阳离子交换树脂作为电渗析器隔膜之间的填充床。 电去离子技术可以较好地去除低浓度含镍废水中的Ni2+，得到高浓度含Ni2+的回收液。 传统的电去离子技术中，由于阴阳离子交换树脂混合填充会产生Ni(OH)2，影响Ni2+的去除效果。王建友等采用电去离子装置的思路来处理低-原水盐度供参考。
改进了Li-Pure Hydro去离子模型的内部结构。 结果表明，采用研制的新型专用分离电去离子膜堆处理低浓度含镍废水，不仅高效、稳定、环保含重金属离子废水的处理方法与回收利用研究现状，而且避免了在浓水室形成金属氢氧化物沉淀。 . 尚光浩等。 采用双极膜-电去离子技术模拟处理低浓度含镍废水。 该装置的创新之处在于双极膜将阳离子和阴离子交换树脂分离，含镍废水通过第一（阳离子）和第二（阴离子）脱盐室，不仅避免了结合造成的氢氧化物沉淀Ni2+和OH-的结合，同时也避免了H+和OH-自由结合导致的电导率下降，提高了电流效率。 文献分析了氢氧化物沉淀的原因及预防措施，认为适当降低原水和含镍废液浓溶液的pH值可有效防止氢氧化物沉淀。
电去离子技术处理低浓度含镍废水，分离稳定，效率高。 同时可回收金属镍和水资源，实现废水零排放。 但对于成分复杂的工厂废水，电去离子技术对Ni2+去除效果有待进一步研究。
2 现状与展望
在电解三氟化氮过程中，每2～3个月需要用纯水清洗电极和废渣，阴极清洗水含有Ni2+。 电极清洗废水收集到一定量后，统一送至废水处理单元，在喷有耐腐蚀、耐磨内衬材料的浓缩釜中加入氨水进行沉淀中和， - 过滤分离后得到氢氧化镍产品，外包装销售 对于回收厂家，整个过程副产氢氧化镍回收率大于95%。
“高效、环保、节能”是未来含镍废水发展的重要方向。 然而，面对复杂的工业含镍废水成分，如何进一步实现技术的产业化和规模化还需要深入研究。 例如，传统的化学方法需要改进。 、加强低浓度含镍废水处理能力和废渣中重金属的回收利用； 电化学法虽然可以实现优质金属镍和水资源的回收，但在降低能耗和提高效率方面仍需进一步改进。 对于企业而言，在低成本条件下通过优化参数实现含镍废水达标排放，同时采用一套行之有效的循环利用方式变废为宝，将是提高经济效益的重要举措。成宝。
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