电去离子化关键工艺参数对去除涂层废水中镍离子效率影响的研究

电渗析-离子交换树脂工艺可有效去除电镀废水中镍离子，通过优化电压（20V）、温度（40℃）、pH（7）及钠离子浓度（1g·L?1）实现最佳性能，树脂吸附能力提升1.57倍，饱和时间缩短至40分钟，处理水质达标，并探讨了离子竞争与电流密度的影响。

　　

摘要

电去离子化（EDI）结合了电渗析和离子交换技术，用于从电镀废水中去除镍离子（Ni²⁺）。实验使用了一个装有离子交换树脂的三室电解池，研究了关键操作参数（如电压10–25 V、温度20°C–60°C、pH值1–7以及钠离子（Na⁺）浓度1–5 g·L^?1）对镍离子去除效果的影响。这些参数显著影响了Ni²⁺的去除效率。在最佳条件下（电压20 V、温度40°C、pH值7以及钠离子浓度1 g·L^?1），该树脂的饱和吸附容量达到了110.6 mg·g^?1，比不施加电场的情况下提高了1.57倍。饱和时间缩短至40分钟，比原来的5小时快了7.5倍。处理后的废水符合国家排放标准。观察到Ni²⁺与H⁺以及Ni²⁺与Na⁺之间存在竞争性吸附现象，因此在酸性条件下或高钠离子浓度下去除效率较低。电流密度的变化与电解过程中的离子迁移直接相关。EDI显著提高了基于树脂的镍离子从铬电镀漂洗废水中回收的动力学性能和吸附容量，为工业规模的重金属废水处理提供了一种性能更优且符合法规要求的解决方案。

图形摘要

含有Ni²⁺的废水通过电去离子化方法进行处理，并优化了电压、温度和初始溶液pH值等反应条件。研究了溶液中其他离子和有机物对Ni²⁺吸附过程的影响。在最佳条件下，该树脂的饱和吸附容量达到了110.6 mg·g^?1，比不施加电场的情况下提高了1.57倍。饱和时间缩短至40分钟，比原来的5小时快了7.5倍。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。