化学工业三废是什么

一、问题的背景及重要性

在工业制造过程中，化学镀镍、电镀等行业产生的废水中含有磷和镍等有害物质。如果这些废水未经妥善处理直接排放，将对水环境造成严重污染，包括导致水体富营养化、影响水生生物的生存等。研究和应用高效的除磷镍工程技术具有重要的现实意义。

二、工艺概述及特性

化学镀镍工艺以次磷酸盐为还原剂，其氧化过程中会产生亚磷酸盐，导致废水中含有有机磷、无机磷等物质。电镀行业在零件电镀后的冲洗过程中也会产生含镍废水，其中镍离子与络合剂结合形成络合键。这些废水中的磷主要为性质稳定的次亚磷，难以通过传统的化学沉淀法去除；而镍则主要以游离态和络合态存在，其中络合态的镍去除较为困难。

三、传统除磷镍技术的局限

传统的除磷镍技术主要包括化学沉淀法和离子交换法。化学沉淀法在处理含络合镍的废水时，由于络合剂的存在，难以生成有效的沉淀；离子交换法虽然能够吸附镍离子，但存在树脂吸附量低、成本高、易受有机物污染等问题。这些传统方法在处理含磷镍废水时，存在处理效果不稳定、成本高、易产生二次污染等问题，难以满足日益严格的环保要求。

四、新型除磷镍工艺研究

1. 芬顿技术：利用芬顿试剂与次磷酸盐和亚磷酸盐发生化学反应，生成不溶于水的沉淀物，实现总磷的有效去除；通过氧化破络合作用，将络合镍中的有机配体降解，再进一步去除镍离子。此技术处理效率高、成本低，且不会产生二次污染。在广东某电子厂的应用案例中，通过类芬顿反应成功降低了废水中的总磷浓度。

2. 电化学技术：利用电化学反应将有机物和无机物分解为无害物质。通过调节电解液的pH值、电流密度、反应时间等参数，实现对废水中重金属离子的去除。例如电芬顿处理和电絮凝技术都能有效地去除废水中的重金属离子和其他有害物质。上海某电器公司采用气浮+芬顿+电芬顿设备处理不锈钢清洗废液，取得了良好的处理效果。

3. 离子交换技术：利用具有螯合基团的树脂对镍进行吸附，通过离子交换作用去除镍离子。此技术能对低浓度废水进行深度处理，解决低浓度废水处理难题。

4. 膜技术：主要用于回收废水中的纯净磷盐，如五氧化二磷、次亚磷酸等。通过膜的分离作用，将废水中的磷和镍分离出来，实现废水的深度处理。有人研究用电渗析回收化学镀镍老化液中的次亚磷酸盐，取得了显著的效果。

五、技术组合应用

在实际工程中，常采用多种技术组合应用的方式以满足复杂的除磷镍需求。例如，可以先采用芬顿技术进行预处理，再采用离子交换技术或化学沉淀法进一步去除镍离子，最后通过膜技术进行深度处理。这种组合应用的方式可以充分发挥各种技术的优势，提高除磷镍的效果，降低处理成本。

六、发展趋势与挑战

1. 发展趋势：未来除磷镍工程技术将朝着高效化、绿色化、智能化的方向发展。

2. 挑战：尽管新技术不断涌现，但仍面临技术成本、废水复杂性、技术稳定性等挑战。

除磷镍工程技术对于环境保护具有重要意义。传统处理技术存在一定局限，而新型工艺如芬顿技术、电化学技术、离子交换技术、膜技术等在除磷镍方面展现出良好效果。未来需进一步加强技术研发，降低成本，提高技术稳定性和适应性，以推动工业废水处理和环境保护事业的发展。