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PCB行业化学镀镍废水的预处理及镍回收技术研究

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摘要

1 绪论

1.1 前言

1.2 化学镀镍概述

1.2.1 化学镀镍的分类

1.2.2 PCB行业化学镀镍的原理及废水的产生

1.2.3 化学镀镍废水的特点和危害

1.3 化学镀镍废水国内外研究进展

1.3.1 化学处理方法

1.3.2 物理化学处理方法

1.3.3 生物处理方法

1.3.4 综合处理方法

1.3.5 存在的问题

1.4 课题来源、意义和内容

1.4.1 课题来源

1.4.2 课题意义

1.4.3 课题内容

2 实验材料与方法

2.1 实验材料

2.1.1 实验废水

2.1.2 实验药品与仪器

2.1.3 实验装置

2.2 实验方法

2.2.1 化学镀镍老化液处理方法

2.2.2 化学镀镍漂洗水的处理方法

2.3 实验分析方法

2.3.1 总磷含量的测定

2.3.2 金属离子的测定

2.4 实验评价体系

2.4.1 镍的去除效率

2.4.2 金属镍的纯度

2.4.3 电流效率(ICE)

3 电解法处理化学镀镍老化液

3.1 实验结果与分析

3.1.1 初始pH对实验效果的影响

3.1.2 电解时间对实验效果的影响

3.1.3 化学镀镍老化液浓度对实验效果的影响

3.1.4 破络剂浓度对实验效果的影响

3.1.5 温度对实验效果的影响

3.1.6 电流强度对实验效果的影响

3.2 正交实验

3.2.1 正交实验设计

3.2.2 实验结果

3.2.3 极差分析

3.2.4 正交实验结果分析

3.6 回收的镍片的纯度

3.7 本章小结

4 脉冲电絮凝处理化学镀镍漂洗水

4.1 实验结果与分析

4.1.1 初始pH对实验效果的影响

4.1.2 电流强度对实验效果的影响

4.1.3 极板间距对实验效果的影响

4.1.4 电解时间对实验效果的影响

4.1.5 废液浓度对实验效果的影响

4.2 正交实验

4.2.1 正交实验设计

4.2.2 实验结果

4.2.3 极差分析

4.2.4 正交实验结果分析

4.5 本章小结

5 结论与建议

5.1 结论

5.2 建议

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

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摘要

化学镀镍技术是现代非常重要的表面处理工艺技术,已广泛应用于工业生产的各个方面。化学镀镍镀液在使用一段时间后,由于镀液中的亚磷酸盐等副产物的累积,化学镀镍废液会自动分解而报废。化学镀镍废液中含有的主要污染物为总镍及总磷。本文采用电解法处理化学镀镍老化液废水,并从中回收有用物质,再将处理后的化学镀镍老化液与化学镀镍漂洗水混合,混合后的化学镀镍废水采用脉冲电絮凝方法处理。  首先对实验参数进行了单因素实验,考察了pH、电流密度、温度、电解时间、老化液浓度及破络剂浓度对Ni2+去除率的影响。结果表明发现温度对电解的影响效果最突出,再选取了pH、电流密度、电解时间、化学镀镍溶液的浓度这四个因素进行四因素三水平的正交实验。结果表明这四个因素对电解法回收镍的影响程度从大到小分别是电流强度、电解时间、浓度和pH。最佳实验条件是pH:7;电流强度为3 A/m2;温度90℃;电解3小时;老化液浓度和破络剂浓度分别是7g/L和1g/L。在此条件下Ni2+离子去除率为97.03%。  其次研究脉冲电絮凝处理化学镀镍漂洗水及处理后的化学镀镍老化液混合液,先进行了单因素实验,考察了pH、电流密度、电解时间、极板间距和化学镀镍漂洗水浓度对Ni2+和总磷去除率的影响。由于化学镀镍漂洗水的浓度在实际生产中,变化较多,我们选取了pH、电流密度、电解时间、极板间距的浓度这四个因素进行四因素三水平的正交实验。结果表明这四个因素对溶液中Ni2+、总磷和Fe离子的含量的影响程度从大到小都是pH值>电流强度(A/m3)>电解时间(min)>极板间距(cm)。最佳实验条件是pH为7,电解时间为30min,极板间距为3cm,电流强度是0.8 A/m3。在此条件下实验后,测得溶液中的Ni2+和Fe离子浓度均低于检测限度,总磷的去除率为94.86%,水中的磷元素主要被铁阳极产生的具有巨大比表面积的铁的氢氧化物絮凝体吸附沉降而去除。

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