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电镀过程中产生的废水成分十分复杂，其中重金属废水是电镀行业潜在危害性极大的废水类别。镍是一种可致癌的重金属，此外它还是一种较昂贵的金属资源(价钱是铜的2~4倍)。电镀镍因其具有优良的耐磨性、抗蚀性、可焊性而被普遍应用于电镀生产制造中，其加工量仅次于镀锌，在整个电镀行业中居第二位。在镀镍过程中产生大量含镍废水。假如含镍废水不加处置恣意排放，不但会危害环境和人体安康，还会形成贵金属资源的糜费。
1 电镀含镍废水的产生和危害
含镍电镀废水主要来自于镀镍生产制造过程中镀槽废液和镀件漂洗水，废镀液量少但其中镍离子浓度含量十分高，镀件漂洗水是电镀废水的主要来源，占车间废水排放量的80%以上。镀件漂洗水水量大，但其中镍离子浓度与废镀液相比要小很多。依据《电镀污染物排放规范》(GB 21900—2008)表2，允许排入水体的电镀废水中总镍质量浓度最高为0.5 mg/L。
2 电镀含镍废水的处置技术
依照不同原理可将处置含镍电镀废水的办法分为三大类：化学法、物理化学法和生物处置法。
2.1 化学法
应用化学法处置含镍电镀废水主要有传统的化学沉淀法、新型工艺铁氧体法，以及高效重金属螯合沉淀法。其中化学沉淀法又包括氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法。
2.1.1 化学沉淀法
李姣在化学沉淀法处置电镀废水的实验研讨中，用CaO、CaCl2、BaCl2三种破络合剂处置镀镍废水，比照发现：BaCl2的破络合效果最好，镍离子的去除率最高，CaCl2的效果最差。将CaO与BaCl2联用途理镀镍废水，镍离子的去除率可达99%以上，且在镍离子的去除率相同时，BaCl2的运用量比其单独处置镀镍废水时的少很多。林德贤等首先采用Fenton试剂氧化，后采用NaClO氧化，对pH为3~5，Ni2+质量浓度为100~150 mg/L的含镍废水实行破络预处置，最后经化学沉淀处置，使最终出水上清液中镍离子质量浓度低于0.1 mg/L。
传统的化学沉淀法处置含镍电镀废水具有技术成熟、投资少、处置本钱低等诸多优点。固然在反响过程中会产生大量污泥，以至形成二次污染，但随着破络剂、重金属捕集剂等的不时开展应用，传统化学沉淀法的处置效果也被不时进步。
2.1.2 铁氧体法
在化学沉淀法中，比拟新型的工艺是铁氧体法。FeSO4可使各种重金属离子构成铁氧体晶体而沉淀析出，铁氧体通式为FeO·Fe2O3。废水中Ni2+可占领Fe2+的晶格构成共沉淀而去除。普通n(Ni2+)∶n(FeSO4)为1∶2~1∶3，废水中镍离子质量浓度为30~200 mg/L时，采用铁氧体法处置后构成的沉淀颗粒大且易于别离，颗粒不会再溶解，无二次污染，出水水质好，能到达排放规范。
常军霞等经过实验研讨了铁氧体法处置含镍废水的工艺条件。结果标明，在pH=9.0，n(Fe2+)∶n(Ni2+)=2∶1，温度为70 ℃的条件下，镍的转化率可达99.0%以上，废水中的Ni2+可从100 mg/L降至0.47 mg/L。李静红等研讨了室温下铁氧体法处置低浓度含镍废水的工艺条件。实验结果标明，以Na2CO3为pH调理剂，在pH 为8.5~9.0，n(Fe3+)∶n(Fe2+)=1.5∶1，n(Fe2+)∶n(Ni2+)=12∶1，搅拌时间为15 min的条件下，处置效果最佳。镍的去除率到达98%以上，处置后的废水中镍离子质量浓度到达0.20 mg/L以下，到达国度排放规范。
Fenton法与铁氧体法2种工艺中都存在二价铁离子，江洪龙等采用Fenton-铁氧体法结合工艺处置含铜、镍的络合电镀废水。结果标明，在废水初始pH=3，H2O2初始质量浓度为3.33 g/L，m(Fe2+)∶m(H2O2)=0.1，温度25 ℃的最优Fenton氧化条件下，先对废水Fenton处置60 min，之后调理废水沉淀pH=11，控制曝气流量为25 mL/min，铁与废水中金属离子的质量比为10，反响温度为50 ℃，曝气接触时间为60 min，在此条件下废水中镍离子的去除率到达99.94%，出水镍离子的质量浓度为0.33 mg/L，到达国度规则的排放规范。另外，沉淀污泥的物相剖析标明，在最佳工艺条件下得到的NiFe2O4、Fe3O4等铁氧体沉淀物既无二次污染又可作为磁性资料回收应用。
铁氧体法进行含镍电镀工业废水处理具有处置设备简单、投资较少、沉渣可回收应用等优点。目前，铁氧体工艺正由单一工艺向多种工艺复合的方向开展，应用其自身优势并与其他水处置工艺相分离构成新工艺，使其对重金属废水的处置愈加完善。
2.1.3 高分子螯合沉淀法
近年来在传统化学沉淀工艺中一种新型沉淀剂——重金属螯合剂的参加改善了传统工艺上的缺乏。刘存海等实验合成了一种重金属离子螯合剂HMCA，将HMCA应用于镀镍废水中，在pH为6.5~7.5时，Ni2+的去除率可达98.5%以上。该螯合剂对Ni2+具有很好的捕集才能，且与Ni2+作用构成的螯合产物构造致密稳定。当金属螯合剂质量浓度为3.79 g/L时，Ni2+的质量浓度最低为0.45 mg/L，显著进步了对镀镍废水的处置效果。刘转年等在碱性条件下合成了一种新型的具有絮凝、螯合双功用的重金属螯合剂——PAS，并将PAS用于重金属镍离子的螯合实验，实验结果标明，参加0.6 mL的PAS对50 mg/L的含镍废水的去除率可达98%以上，可见PAS对Ni2+是一种良好的螯合剂。
2.2 物理化学法
物理化学新技术、新工艺的兴起与进步使得电镀企业清洁生产制造成为可能，处置含镍电镀废水常用的吸附技术、离子交流技术、膜别离技术、离子浮选技术等都是基于资源回收而开展起来的新型高效水处置技术。
2.2.1 吸附技术
吸附法是应用吸附剂的共同构造去除重金属离子的一种有效办法。沸石、活性炭、腐殖酸等常被作为处置含镍电镀废水的吸附剂。
人造沸石功用与自然沸石类似，但孔道内有机杂物比拟少，应用范围更广。用斜发沸石对Ni2+实行吸附，最大吸附量可达13.03 mg/g。李晶等用丁二酮肟(DMG)对沸石外表实行修饰，用经十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性的人造沸石吸附模仿废水中的Ni2+。结果标明：溶液体积为25 mL，初始质量浓度为20 mg/L，pH=7.0，温度为35 ℃时，在改性沸石投加质量为1.1 g，吸附时间为50 min条件下，吸附率达98%以上，且受其他干扰离子(Cu2+、Pb2+)的影响不大。陈尔余采用分光光度法研讨了新型改性沸石(Na-Y型)对电镀废水中Ni2+去除效果的影响。结果标明，在室温、pH=4的条件下，当参加改性沸石质量分数为0.4%、吸附时间为2 h时，废水溶液中Ni2+的去除率可达99%以上，Na-Y型沸石经HCl和NaCl混合溶液淋洗再生后可反复运用，再生后吸附量有所降落，但降落不明显。
活性炭可以较为有效地去除废水中的络合镍离子，齐延山等在静态吸附条件下，研讨了粉状活性炭对水溶液中低质量浓度柠檬酸络合镍离子的吸附行为。实验结果标明：溶液初始pH=11.0，活性炭投加质量浓度为10.0 g/L时，镍离子的去除率到达72.3%。
罗道成等经过应用腐殖酸树脂处置重金属 Ni2+的实验标明：在废水pH为5.0~7.0，Ni2+质量浓度为50 mg/L，腐殖酸树脂经过离子交流和络合吸附对Ni2+的去除率可达98%以上，且处置后废水接近中性，废水中Ni2+的含量显著低于国度排放规范。
目前，工业上普遍运用的吸附剂价钱昂贵，限制了吸附技术的普遍应用，同时吸附剂的再生和二次污染也是吸附技术处置废水过程中应该着重思索的问题。
2.2.2 离子交流技术
随着新型大孔型离子交流树脂和离子交流连续化工艺的不时开展，离子交流法作为镀镍漂洗水“零排放”的手腕一度惹起学术界的兴味。
侯新刚等采用离子交流法对低浓度硫酸镍溶液实行吸附实验，结果标明：室温下，001×8型强酸性凝胶型阳离子交流树脂4.0 g，镍离子质量浓度1.0 g/L，反响时间60 min，pH 5~6，镍离子回收率能到达95%以上。动力学研讨标明，吸附速率主要受液膜扩散控制。宋吉明等经过氨基磷酸螯合树脂与其他螯合树脂对弱酸性电镀废水中的镍离子吸附性能比拟实验得出：氨基磷酸螯合树脂由H+型转Na+型后对Ni2+的吸附量进步29.5%。处置后水中Ni2+质量浓度小于0.020 mg/L。T. H. Eom等采用离子交流技术实行电镀废水处置，Ni2+去除率可超越99%。
将离子交流技术与膜技术相分离，组成新型工艺用于处置含镍电镀废水得到了很好的处置效果。吴洪锋等采用离子交流—超滤—反浸透组合工艺处置镀镍漂洗废水，该系统经过连续四个多月的运转后，监测结果显现，镀镍漂洗废水中Ni2+质量浓度由424 mg/L降至1.0 mg/L以下，Ni2+回收率大于99%，废水整体回用率大于60%，系统出水可回用到镀镍漂洗槽中。该办法具有出水水质稳定以及可回收镍资源、水资源等优点。
2.2.3 膜别离技术
镍既是重金属又是贵金属，应用膜别离技术既能去除废水中的镍离子又能够完成对镍的回收应用，到达清洁生产制造的目的。
周理君等采用超滤—反浸透组合工艺浓缩别离镀镍漂洗废水，出水水质接近纯洁水。胡齐福等采用两级RO膜系统对含镍250~350 mg/L的漂洗废水实行处置，对镍的截留率达99.9%以上。
王昕彤等应用新型纳滤膜别离电镀镍漂洗水，对镍离子的去除率达99.5%，出水可直接排放或回用于车间。李兴云等采用膜电解法对Ni2+质量浓度为2 000 mg/L，pH=5.32的含镍模仿废水实行了处置。并对单阳膜二极室、单阴膜二极室以及双膜三极室三种不同膜电解组合处置效果实行了比拟，结果标明：单阴膜电解法在电解的过程中，阳极反响产生的H+被阳极液中的OH-中和，同时阴膜也阻止H+经过，从而进步了镍的回收率。且电流效率可高达90%以上，与普通电解法相比进步30%，电解率均高于单阳膜和双膜三室电解。采用电渗析法处置含镍电镀废水请求清洗水中镍离子质量浓度≥1.5 g/L，以进步渗析率。电渗析处置后的浓缩液的浓缩比比反浸透浓缩比高，应用这一优点可完成化学镀镍液再生。国内已有实验证明，采用电渗析法可回收90%的硫酸镍，回收的硫酸镍质量浓度到达80~100 g/L，能直接回镀槽运用。
综上能够得知，膜别离技术应用于含镍电镀废水的处置有共同优势，不只能够有效去除废水中的Ni2+，使其以低浓度达标排放或者废水回用，而且滤膜所截留下来的含镍沉渣能够回收应用，既环保又经济。与其他技术相比，膜技术设备简单，运用范围广，处置率高，无需添加化学试剂，因而不会形成二次污染。但膜组件昂贵，且在运用过程中会产生膜污染，这是限制膜技术普遍应用的问题所在。
2.2.4 离子浮选技术
采用离子浮选法处置含镍电镀废水，对镍离子有较高的去除率。戴文灿等经过离子浮选法处置电镀废水的研讨发现，离子浮选对镉、锌、铜、镍等金属离子均有很高的去除率，其中镍的剩余质量浓度最低可达0.33 mg/L，泡沫产品中镍品位为13.2%，具有极高的资源回收价值。董红星等采用浮选法对二元金属离子铜和镍实行处置，铜、镍的去除率可分别到达92.46%、93.14%。陶有胜等对镍离子和铜离子采用浮选法实行单一处置和混合处置实验，单一实验中镍离子的回收率可达99.5%以上。混合实验中镍离子、铜离子的回收率都有显著进步，铜离子回收率到达100%。
离子浮选法具有萃取法和离子交流法的双重优点，在处置电镀废水中具有顺应范围广、去除率高，且能回收废水中有价值金属等特性。但是，目前离子浮选法关于重金属废水的处置应用只局限于对单组分的别离，对二组分及多组分废水处置的研讨较少。
2.3 生物处置法
目前，生物吸附法处置含镍废水的关键问题在于可用于吸附镍离子的菌种吸附量普遍较低〔29〕。
李兰松等应用射频低温等离子体对吸附镍细菌B8实行诱变，并测试突变体对镍离子的吸附才能。实验结果标明，得到的突变体Ni12(Pseudomonas cedrina)对镍离子的吸附量到达了136.7 mg/g(干菌体)，比原始菌株B8进步了11.7%。以多孔陶瓷为载体，采用微生物曝气挂膜法固定突变体Ni12，对含镍离子的溶液实行处置，其吸附率可达86%。突变体Ni12对镍离子有较强的吸附性，可稳定遗传，对含镍废水的处置有良好的应用前景。赵玉清等挑选了一种嗜镍菌并研讨了最优条件下嗜镍菌对镍离子的特效吸附。经过吸附率随时间的变化曲线可知：镍离子质量浓度为25 mg/L，吸附2 h吸附反响即趋于均衡，吸附率最高可达97.7%，对超标50倍的含镍废水，一次处置已接近镍的排放规范;该菌对含镍废水中的Ni2+有特效性吸附。
李娟等用稻壳作载体对硫酸盐复原菌实行固定化，能有效去除废水中的镍离子，去除率高达99%。有实验研讨标明，红杆菌对Ni2+的去除率可达90%。白腐菌(P. ysosporium)对Ni2+的最大吸附量可达56 mg/g。基因重组菌E. coli JM10对Ni2+富集才能比原始菌株增加了6倍多。
目前，国内外关于生物吸附的研讨多处于实验室阶段，实验室已完成了固定化细胞体系的连续操作。基因工程技术在微生物吸附方面也有所应用。但是，当前对生物吸附剂和重金属之间的反响动力学和热力学以及生物吸附机理的认识还不充沛，更为低价、吸附容量更大的生物吸附剂也有待于开发。因而，生物技术要在工业上被普遍应用还有一定间隔。但置信随着生物吸附技术的不时开展完善，生物吸附技术将在重金属污染处置方面发挥其共同的魅力。
3 瞻望
新的《电镀行业污染物国度排放规范》(GB21900—2008)的公布，相比以前的《污水综合排放规范》(GB 8978—1996)，进步了含镍废水的排放请求。为到达更高请求排放规范，常用的处置办法是在絮凝处置之后加离子交流、膜处置、电渗析等工艺做进一步深度处置，这样就增加了处置单元数，大大进步了处置费用。因而，既能进步重金属废水处置的效率又能简化处置流程，降低电镀企业废水处置本钱将是处置含镍电镀废水研讨的一个重要方向。高效重金属螯合剂具有处置本钱低、效果稳定，且一次性处置就能到达排放规范等优点，将传统沉淀工艺与重金属螯合剂联用途理含镍电镀废水，能一次性完成废水处置达标排放，大大降低了废水处置本钱，同时易于完成镍资源化，具有相当的推行应用前景。
