隨(sui)著工(gong)(gong)業(ye)發展(zhan)，金(jin)屬鎳(nie)已(yi)經成為工(gong)(gong)業(ye)生(sheng)產(chan)中的(de)(de)一(yi)種常見金(jin)屬，其(qi)領域主要含(han)有電(dian)子產(chan)業(ye)、航(hang)空航(hang)天(tian)、機械制造、輕工(gong)(gong)業(ye)等(deng)方(fang)面。在(zai)工(gong)(gong)業(ye)生(sheng)產(chan)中會存(cun)在(zai)鎳(nie)離(li)子泄(xie)露(lu)或(huo)者跟隨(sui)工(gong)(gong)業(ye)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)排(pai)出，其(qi)中大(da)部分的(de)(de)企(qi)業(ye)都(dou)沒有把污水(shui)經過(guo)物(wu)理或(huo)者化(hua)學等(deng)方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)處(chu)(chu)(chu)理，導致(zhi)重(zhong)金(jin)屬鎳(nie)在(zai)排(pai)出的(de)(de)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)中跟隨(sui)水(shui)流流到各個地方(fang)，并經過(guo)長(chang)期的(de)(de)時間積累，將會在(zai)生(sheng)物(wu)體內(nei)富集造成健康損害。現(xian)在(zai)環保行業(ye)處(chu)(chu)(chu)理含(han)Ni2+工(gong)(gong)業(ye)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)的(de)(de)幾種常見化(hua)學方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)有：化(hua)學沉淀(dian)法(fa)(fa)(fa)(fa)、電(dian)解還原(yuan)(yuan)法(fa)(fa)(fa)(fa)、催化(hua)還原(yuan)(yuan)法(fa)(fa)(fa)(fa)、化(hua)學還原(yuan)(yuan)法(fa)(fa)(fa)(fa)和離(li)子交(jiao)換法(fa)(fa)(fa)(fa)等(deng)。其(qi)中，化(hua)學沉淀(dian)法(fa)(fa)(fa)(fa)在(zai)現(xian)在(zai)的(de)(de)處(chu)(chu)(chu)理情況下(xia)，一(yi)般的(de)(de)方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)都(dou)是加入堿或(huo)者堿性鹽，產(chan)生(sheng)Ni(OH)2沉淀(dian)下(xia)來(lai)，耗費的(de)(de)成本低，但在(zai)處(chu)(chu)(chu)理沉淀(dian)的(de)(de)含(han)Ni2+絡(luo)合(he)物(wu)中沉淀(dian)不(bu)*，同時吸(xi)附(fu)劑的(de)(de)價格不(bu)菲、吸(xi)收(shou)量不(bu)大(da)。本文通(tong)過(guo)研究(jiu)Ca(OH)2和一(yi)些銅試劑的(de)(de)結合(he)，使(shi)得在(zai)處(chu)(chu)(chu)理含(han)鎳(nie)絡(luo)合(he)物(wu)的(de)(de)工(gong)(gong)業(ye)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)效(xiao)果更(geng)好(hao)，為處(chu)(chu)(chu)理含(han)Ni2+的(de)(de)工(gong)(gong)業(ye)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)提(ti)供了高(gao)效(xiao)便捷的(de)(de)方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)。

    1、實驗

    1.1實驗背景

    在工(gong)業廢(fei)水(shui)(shui)中(zhong)常(chang)含(han)有(you)如(ru)(ru)檸(ning)檬酸鹽(yan)等特性(xing)很強的(de)(de)絡(luo)(luo)合(he)(he)劑(ji)，使(shi)得(de)(de)加入堿(jian)或者(zhe)堿(jian)性(xing)鹽(yan)不能夠*使(shi)得(de)(de)Ni2+與(yu)堿(jian)發生(sheng)化學反(fan)應(ying)使(shi)其沉淀下來(lai)，廢(fei)水(shui)(shui)中(zhong)仍(reng)然(ran)(ran)還有(you)較多的(de)(de)鎳元(yuan)(yuan)素。前幾年以來(lai)，利用沉淀法(fa)去除工(gong)業廢(fei)水(shui)(shui)中(zhong)絡(luo)(luo)合(he)(he)鎳化合(he)(he)物(wu)的(de)(de)研究越(yue)來(lai)越(yue)多，例如(ru)(ru)利用Na2CO3作(zuo)為(wei)(wei)沉淀試劑(ji)去除含(han)重金屬鎳的(de)(de)工(gong)業廢(fei)水(shui)(shui)，通過調節(jie)pH值和溫度高低(di)來(lai)破壞工(gong)業廢(fei)水(shui)(shui)中(zhong)絡(luo)(luo)合(he)(he)鎳化合(he)(he)物(wu)。為(wei)(wei)了改進(jin)常(chang)規(gui)的(de)(de)方法(fa)，本(ben)文(wen)以含(han)鎳離子(zi)的(de)(de)工(gong)業廢(fei)水(shui)(shui)來(lai)研究，加入Ca(OH)2和一(yi)些(xie)銅(tong)試劑(ji)，使(shi)得(de)(de)Ca(OH)2的(de)(de)Ca2+與(yu)檸(ning)檬酸根(gen)離子(zi)等絡(luo)(luo)合(he)(he)試劑(ji)發生(sheng)化學反(fan)應(ying)，使(shi)得(de)(de)絡(luo)(luo)合(he)(he)試劑(ji)中(zhong)的(de)(de)Ni2+被(bei)(bei)置(zhi)換出來(lai)。因此，Ni2+與(yu)OH-發生(sheng)化學反(fan)應(ying)產生(sheng)Ni(OH)2，靜置(zhi)后會(hui)沉淀在水(shui)(shui)底(di)，使(shi)得(de)(de)廢(fei)水(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)鎳元(yuan)(yuan)素基本(ben)被(bei)(bei)去除。然(ran)(ran)后再用銅(tong)試劑(ji)與(yu)Ni2+的(de)(de)結合(he)(he)性(xing)進(jin)一(yi)步去除工(gong)業廢(fei)水(shui)(shui)中(zhong)剩下的(de)(de)鎳元(yuan)(yuan)素。

    1.2實驗過程

    本文(wen)通(tong)過搭建一(yi)(yi)個實(shi)驗(yan)平臺進行含鎳離(li)子(zi)的(de)工(gong)業廢(fei)水(shui)(shui)(shui)處理實(shi)驗(yan)，其主(zhu)要的(de)流程如圖1所示。首先，往(wang)大燒(shao)杯(bei)里面緩(huan)緩(huan)注入(ru)含Ni2+的(de)工(gong)業廢(fei)水(shui)(shui)(shui)，體(ti)(ti)積(ji)(ji)約(yue)為燒(shao)杯(bei)容積(ji)(ji)的(de)三(san)分(fen)之二，然后利(li)用鑷子(zi)或(huo)者紙條往(wang)大燒(shao)杯(bei)中(zhong)(zhong)(zhong)加入(ru)白色粉(fen)末(mo)狀固(gu)(gu)體(ti)(ti)Ca(OH)2，用玻璃棒攪拌均勻，使得工(gong)業廢(fei)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)酸(suan)堿度pH約(yue)為12。此(ci)時，粉(fen)末(mo)狀固(gu)(gu)體(ti)(ti)的(de)Ca(OH)2進入(ru)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)形成Ca2+和OH-，Ca2+進一(yi)(yi)步與工(gong)業廢(fei)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)絡合劑形成鈣鹽沉淀于水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)，鎳元素(su)被置換(huan)出來成為了Ni2+，Ni2+也(ye)進一(yi)(yi)步地與廢(fei)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)OH-結合形成Ni(OH)2沉淀物。

    往含Ni2+的工業廢水中加入適量(liang)的PAM絮(xu)凝(ning)劑，用玻璃(li)棒充分攪拌均勻，然后靜置30分鐘，使(shi)Ca2+和Ni2+的沉(chen)淀物*沉(chen)淀到燒(shao)杯的底部。

    滴取廢(fei)水(shui)中的(de)(de)上層清(qing)液(ye)(ye)(ye)(ye)到(dao)鎳測試包上，若工(gong)業廢(fei)水(shui)中上層清(qing)液(ye)(ye)(ye)(ye)Ni2+的(de)(de)含(han)量低于(yu)0.5mg/L，那么將(jiang)上層清(qing)液(ye)(ye)(ye)(ye)泵(beng)到(dao)pH調(diao)節(jie)(jie)燒杯中，加(jia)入(ru)(ru)20%的(de)(de)H2SO4調(diao)節(jie)(jie)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)的(de)(de)pH值7左(zuo)右就可排放到(dao)室外環境(jing)中；若工(gong)業廢(fei)水(shui)中上層清(qing)液(ye)(ye)(ye)(ye)Ni2+的(de)(de)含(han)量高于(yu)0.5mg/L，那么將(jiang)上層清(qing)液(ye)(ye)(ye)(ye)同樣(yang)泵(beng)到(dao)另一個(ge)同樣(yang)大小的(de)(de)燒杯中，加(jia)入(ru)(ru)20%的(de)(de)H2SO4調(diao)節(jie)(jie)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)的(de)(de)pH值7左(zuo)右，再加(jia)入(ru)(ru)適量的(de)(de)銅試劑與(yu)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)中的(de)(de)Ni2+發生化(hua)(hua)學反應。經過剛才的(de)(de)化(hua)(hua)學沉(chen)(chen)淀后，再向清(qing)液(ye)(ye)(ye)(ye)中加(jia)入(ru)(ru)適量的(de)(de)PAM絮凝劑，用(yong)玻(bo)璃棒充分(fen)攪拌(ban)均勻，然后靜(jing)置30分(fen)鐘，使清(qing)液(ye)(ye)(ye)(ye)中的(de)(de)剩(sheng)余Ni2+的(de)(de)沉(chen)(chen)淀物*沉(chen)(chen)淀到(dao)燒杯的(de)(de)底部。

    繼(ji)續從(cong)加(jia)入(ru)銅試(shi)劑處理過(guo)的(de)清液中(zhong)(zhong)滴取適量的(de)溶液到(dao)鎳測試(shi)包上，若(ruo)處理過(guo)的(de)上層(ceng)清液中(zhong)(zhong)Ni2+的(de)含量低(di)于0.5mg/L，那(nei)么將處理過(guo)的(de)上層(ceng)清液泵到(dao)pH調節(jie)燒杯中(zhong)(zhong)，加(jia)入(ru)20%的(de)H2SO4調節(jie)溶液的(de)pH值7左右就(jiu)可排放到(dao)室外環(huan)境中(zhong)(zhong)；否(fou)則再加(jia)銅試(shi)劑繼(ji)續上述的(de)操作步驟。

    1.3結果分(fen)析

    經過查閱資料可(ke)知，隨著pH的(de)(de)增大，工業廢水(shui)(shui)中的(de)(de)鎳離子(zi)(zi)的(de)(de)濃度(du)也會隨著減小，但當pH值到(dao)達11的(de)(de)時(shi)(shi)候，Ni2+濃度(du)會趨于(yu)平穩。其原因可(ke)能(neng)為(wei)工業廢水(shui)(shui)的(de)(de)pH值大于(yu)11的(de)(de)時(shi)(shi)候，Ni2+與絡(luo)(luo)合試劑發(fa)生(sheng)了絡(luo)(luo)合。因此，本文通過加入Ca(OH)2固體使得(de)工業廢水(shui)(shui)的(de)(de)pH值迅速上升到(dao)12左右，Ca2+與絡(luo)(luo)合試劑發(fa)生(sheng)化學沉淀，使得(de)Ni2+游離出來與氫氧根離子(zi)(zi)發(fa)生(sheng)化學沉淀。

    通(tong)過加入的銅(tong)試(shi)劑與工業廢水中的鎳的質量(liang)比值作(zuo)為(wei)數(shu)據(ju)，取第一次獲得上清液的實驗開始，記錄經過處理后的Ni2+濃度的大(da)小(xiao)。以質量(liang)比(m銅(tong)試(shi)劑：m鎳)為(wei)橫坐標(biao)(biao)，以鎳離(li)子濃度大(da)小(xiao)為(wei)縱坐標(biao)(biao)畫折線圖如(ru)圖2所示：

    根據(ju)折線圖(tu)可以看出(chu)，當銅試劑的(de)含量(liang)比率等于7的(de)時候，工業(ye)廢水中的(de)Ni2+濃度為(wei)波(bo)谷，其(qi)化學反應(ying)離子方程式如(ru)下：

    由(you)離(li)(li)子方(fang)程(cheng)式可以看到(dao)，當鎳離(li)(li)子與銅(tong)試劑*沉淀的(de)時(shi)(shi)候(hou)(hou)，其(qi)理(li)論質(zhi)量(liang)比約為(wei)：296/58=5.1。但圖(tu)中可以看到(dao)，在銅(tong)試劑與鎳的(de)質(zhi)量(liang)比為(wei)5.1左右(you)的(de)時(shi)(shi)候(hou)(hou)，Ni2+濃度還在繼續下(xia)降，原因為(wei)工(gong)業(ye)廢水(shui)會(hui)存(cun)在著離(li)(li)子的(de)化學反應，因此需要把其(qi)質(zhi)量(liang)比提高到(dao)約為(wei)7的(de)時(shi)(shi)候(hou)(hou)才使得工(gong)業(ye)廢水(shui)里的(de)Ni2+濃度降，符合環保(bao)部門(men)規(gui)定的(de)排放含Ni2+工(gong)業(ye)廢水(shui)的(de)標準。

    2、結語

    含(han)重金屬(shu)Ni2+的(de)工(gong)(gong)業(ye)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)對人體危(wei)害(hai)很(hen)多(duo)，在(zai)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)根據(ju)不(bu)(bu)同(tong)的(de)pH值與絡合試(shi)(shi)劑絡合，目前去除鎳元素的(de)方法(fa)效率不(bu)(bu)高(gao)、沉淀(dian)率一般(ban)。本(ben)文通過(guo)向工(gong)(gong)業(ye)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)加(jia)入Ca(OH)2來(lai)調(diao)節工(gong)(gong)業(ye)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)的(de)pH值為(wei)12的(de)時候，能夠大量(liang)置(zhi)換出Ni2+，使(shi)得產生Ni(OH)2沉淀(dian)，大幅度減低(di)Ni元素在(zai)工(gong)(gong)業(ye)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)含(han)量(liang)。此后再(zai)加(jia)入銅試(shi)(shi)劑來(lai)盡可能再(zai)降低(di)工(gong)(gong)業(ye)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)剩余(yu)的(de)Ni元素。通過(guo)實驗研究分析(xi)，該方法(fa)科學(xue)可行，并且對工(gong)(gong)業(ye)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)Ni含(han)量(liang)去除率高(gao)，為(wei)處理含(han)鎳廢(fei)水(shui)(shui)(shui)提(ti)供了方法(fa)依(yi)據(ju)。