案例分享—除鎳篇|江蘇PCB制造企業(yè)半導(dǎo)體廢水除鎳項(xiàng)目，出水做到未檢出

　　隨著5G通信、新能源汽車等新興市場的快速發(fā)展，半導(dǎo)體行業(yè)作為科技進(jìn)步的重要引擎和現(xiàn)代生活的基礎(chǔ)設(shè)施，正在以前所未有的速度蓬勃發(fā)展。然而在半導(dǎo)體制造過程中，電鍍過程、蝕刻工藝等會不可避免地產(chǎn)生含鎳廢水。

　　鎳是一種有毒金屬，如果未經(jīng)有效處理就排入環(huán)境，會對土壤、水源和生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重破壞，而且許多國家和地區(qū)對含鎳廢水排放有著嚴(yán)格的規(guī)定，為了滿足排放標(biāo)準(zhǔn)，降低其對環(huán)境的影響，企業(yè)通常采用深度處理技術(shù)進(jìn)一步降低廢水中鎳的含量。

　　同時(shí)含鎳廢水中含有一定量的鎳資源，通過深度處理可以實(shí)現(xiàn)有效提取和回收，不僅可以減輕環(huán)境壓力，還可以為企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益。

　　目前半導(dǎo)體廢水處理中的除鎳工藝主要有化學(xué)沉淀法、離子交換法、電化學(xué)法、生物處理法等幾種方法。

　　化學(xué)沉淀法是一種常用的處理含鎳廢水的方法，其原理是向廢水中添加化學(xué)試劑，如氫氧化鈉、硫化物等，使鎳離子以氫氧化鎳或硫化鎳等形式沉淀出來。

　　離子交換法是一種深度處理重金屬的方法，其原理是使用離子交換樹脂吸附廢水中的重金屬離子，包括鎳離子。離子交換樹脂填充在柱子中，廢水通過柱子時(shí)，鎳離子被吸附到樹脂上，然后通過反沖洗將離子從樹脂上洗脫下來。

　　電化學(xué)法的原理是利用電解作用，將廢水通過電解槽，在陽極和陰極發(fā)生氧化和還原反應(yīng)，使得鎳離子轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)并分離出來，從而去除廢水中的鎳離子。這種方法具有操作簡單、處理效率高等優(yōu)點(diǎn)，但設(shè)備投資和運(yùn)行成本可能會比其他方法更高。

　　生物處理法的原理是利用微生物的生物活性，通過生物吸附、生物絮凝、生物轉(zhuǎn)化、生物共沉淀等途徑，來降解或吸附廢水中的鎳。這種方法雖然環(huán)境友好、操作簡單、成本相對較低，但處理效率通常會受到溫度、pH值、廢水成分等因素的影響，且對特定微生物的培養(yǎng)和管理要求較高。

　　處理含鎳廢水是一項(xiàng)復(fù)雜而具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，單一的處理方法可能無法滿足嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)或資源回收要求，所以企業(yè)處理含鎳廢水時(shí)，通常需要幾種工藝組合使用。

　　項(xiàng)目概況

　　印刷電子線路板生產(chǎn)對環(huán)境影響的主要問題是 生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水、廢氣等。為了解決環(huán)保問題，江蘇某PCB(印刷電子線路板)制造企業(yè)以可持續(xù)發(fā)展為追求，將環(huán)保治理提高到與經(jīng)濟(jì)效益同等地位，并進(jìn)行資源循環(huán)利用不斷提高清潔生產(chǎn)水平。

　　為推進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益相互協(xié)調(diào)，該企業(yè)采用科海思含鎳廢水深度處理工藝處理生產(chǎn)制造過程中產(chǎn)生的含鎳廢水。本項(xiàng)目處理水量是100m3/h，入水鎳含量為0.3mg/l，出水要求做到0.05mg/l以內(nèi)。

　　科海思根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況和出水指標(biāo)要求，結(jié)合自身技術(shù)優(yōu)勢及除鎳樹脂產(chǎn)品的性能優(yōu)勢，采用沉淀+過濾系統(tǒng)+離子交換+放流池的工藝，通過鎳離子以氫氧化物的形式做成鎳泥，清液中微量鎳離子通過螯合離子交換原理實(shí)現(xiàn)出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

　　離子交換工藝在半導(dǎo)體廢水除鎳方面是一種深度處理且非常有效的方法。它通過利用離子交換樹脂對鎳離子的選擇性吸附能力，將廢水中的鎳離子從溶液中分離出來。除鎳離子交換樹脂填充在柱子或容器中，廢水通過這些樹脂床層時(shí)，鎳離子被樹脂上的功能基團(tuán)選擇性地吸附，樹脂的功能基團(tuán)通常是帶有負(fù)電荷的官能團(tuán)(如磺酸基)，它們能夠與廢水中帶正電的鎳離子形成離子鍵。

　　當(dāng)樹脂吸附達(dá)到飽和時(shí)，進(jìn)行再生處理，將吸附在樹脂上的鎳離子重新釋放回溶液中。再生后的樹脂可以繼續(xù)用于下一輪的離子交換操作，從樹脂上洗脫下來的含有鎳離子的溶液可以通過進(jìn)一步處理回收鎳資源。

　　Tulsimer?CH-90Na樹脂，是一款具有亞氨基二乙酸官能基及非常耐久型的巨孔狀的選擇性螯合型離子交換樹脂，在重金屬廢水深度處理方面的處理效果和應(yīng)用價(jià)值得到廣泛的認(rèn)可。

　　與普通離子交換樹脂不同，CH-90Na樹脂對除銅鎳、鉛、鋅、鈷、錳等具有特定的選擇性，尤其在鎳離子及絡(luò)合態(tài)鎳(檸檬酸、醋酸、蘋果酸、酒石酸、琥珀酸、羥基乙酸等，以及鋅鎳合金、鎳銨絡(luò)合物等)的處理方面有很強(qiáng)的結(jié)合作用和應(yīng)用優(yōu)勢，可在酸性環(huán)境(pH值3左右)下直接對鎳吸附。

　　除半導(dǎo)體廢水除鎳領(lǐng)域外，CH-90Na樹脂還可廣泛應(yīng)用于電鍍廢水鎳的深度去除以及回收利用，PCB板廢水銅的回收，三元電池鈷、鎳回收，PTA行業(yè)廢水深度處理，銅箔廢水回收銅，鉛酸電池廢水除鉛，冶金廢水去除銅鎳鋅等多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域。

　　在本項(xiàng)目中，由于進(jìn)水濃度比較低，再生周期很長(大于1個(gè)月)，運(yùn)行方式為單罐運(yùn)行。最終項(xiàng)目交付出水鎳含量做到了未檢出，在成本控制和出水效果等方面均得到了業(yè)主的肯定和認(rèn)可。

　　資料圖

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