纳米铁陶瓷技术处理含镍废水实现零排放.ppt

技术突破 纳米铁陶瓷技术处理含镍废 水实现零排放 摘要 本文介绍了一种简单易行、高效去除废水中镍等重金属离子的 新兴水处理工艺微鼻纳米铁陶瓷技术。试验结果表明采用 该处理工艺，对镍离子浓度很高的电镀废水，在很短的处理时 间内都能达到很好的去除效果，镍去除率高达90%以上，处理 后电镀废水重金属污染物含量优于国家(GB21900-2008)中的 标准。该技术具有重金属去除率高、出水水质稳定、无二次污 染的特点，是目前乃至未来在全球的重金属废水领域中，值得 大为推广的前沿处理工艺。 电镀废水具有水量多、色度高、污染面广、危害大、成分复杂 等特点，除含氰(CN-)废水和酸碱废水外，重金属废水是电镀 业潜在危害性极大的废水类别。多数废水含铬(Cr)、镍(Ni)、 含镉(Cd)、铜(Cu)、锌(Zn)等重金属离子。特别是电镀含镍废 水会对环境造成严重污染。在镀镍漂洗废水中，含有大量的硫 酸镍和氯化镍，镍的化合物能刺激人体的精氨酶、羧化酶，引 起各种炎症，伤害心肌和肝脏。同时，镍还是一种致癌物质。 因此探索一种有效而又经济的含镍废水处理方法对环境保护意 义重大1。 微鼻纳米铁陶瓷技术原理 l纳米铁陶瓷颗粒滤料是一种结合物理和化学吸附方法，针 对水中重金属离子的新型过滤材料。此材料以多孔型陶粒 为基础，特有的制造工艺形成复杂的三维表面并结合纳米 铁，是纳米技术和现代吸附膜技术的结晶。它涵盖了活性 炭的吸附功能，并能在水中形成吸附膜。在铁陶瓷颗粒滤 料颗粒表面和细孔内部具有不同的电荷，在吸附之后，含 铁的表面结构会和重金属离子发生缓慢的化学反应，并形 成相对稳定结构，因此纳米铁陶瓷颗粒滤料颗粒可以做到 吸附并固定，不再释放到环境中去。此技术不仅能够有效 去除铅、砷、汞、锰、镉、镍、铬等多种有害重金属（平 均去除率达90%以上，除砷为世界领先，达99%去除率） ，还能有效保留水中有益矿物质，且生产成本低，其它水 质指标不变。 微鼻纳米铁陶瓷技术应用 l废水来源与水量 l台湾某工业公司电镀镍混合废水，经纳米捕集技术回收后的残余废水 。 l废水主要成份，如下： 设计依据及原则 l根据水质数据显示，废水远超过国家排放要求。根据国家标准及滤料 特性，具体设计参数按如下： la 镍含量由1.29mg/L降低到0.5mg/L以下；镍含量出水符合工业污 染物排放标准 （GB25467-2010）； lb 工程排放规模240吨/天； lc 滤料通过美国环境保护局EPA标准的毒性析出TCLP标准安全性能 测试，用户更换之后可按普通废固安全填埋。 l设计工艺及测试 l微鼻纳米铁陶瓷技术应用于工业废水深度处理，对多项重金属离子， 包括镍、铜、铬、镉、铅、汞等均可完成达标排放。 l即：传统预处理深度处理（微鼻纳米铁陶瓷技术）达标排放 l为了减小占地面积，采用滤罐过滤达到出水要求，滤罐具有上下布水 结构，卸料结构，自动排气结构，封头采用易拆形式，以方便装料、 检修。滤速一般不高于20m/h，以免对滤料造成较大的损耗。过滤压 力一般在2公斤压力即可，无需高压。 l镍废水在过滤罐中的停留时间设计为10分钟。出水使用ICP-EMS以及 IC进行阴阳离子检测。测试数据如下： 通过以上测试证明：微鼻纳米铁陶瓷滤料仅在短短10分钟就实现了对低浓度 含镍废水的高效过滤、吸附及化学固定，平均镍去除率高达90%以上，有效 解决了如化学沉淀法等传统工艺不能对低浓度含镍废水进行深度处理的难题 。并且滤料在应用过程中，使用方法简单易行，节能环保，不但轻松实现了 重金属污染物镍废水的达标排放，同时每年可为工厂节省一笔可观的水费、 电费及人员成本费用。 微鼻纳米铁陶瓷滤料堆积密度为0.45T/ m3，它对重金属镍的吸附容量约在 25mg/g，经过计算，此过滤系统建议填装0.9吨微鼻滤料，其吸附至饱和大 约可处理2.85万吨的镍废水，系统按24小时运行，滤料的更换周期长达四个 月，废水处理成本可控制在0.5元1.5元每吨。此外，失效滤料可进行安全 填埋，不会对环境产生二次污染。 工艺流程图 环境、经济、社会效益 l（1）该处理工艺工程投资少，占地面积小，运行费用低 ，技术成熟，运行稳定可靠，且操作方便、易于管理，适 用于不同规模电镀等工业生产企业。 l（2）废水处理效果好，出水清澈，部分可回用至水质要 求不太高的生产清洗工序或作为生活杂用水（如冲厕、绿 化等），节约水资源，减少污染物总排放量。 l（3）重金属废水采用无或少排废水处理工艺，减少用水 量和废水排放量，甚至做到