案例分享—除镍篇|江苏PCB制造企业半导体废水除镍项目，出水做到未检出

　　随着5G通信、新能源汽车等新兴市场的快速发展，半导体行业作为科技进步的重要引擎和现代生活的基础设施，正在以前所未有的速度蓬勃发展。然而在半导体制造过程中，电镀过程、蚀刻工艺等会不可避免地产生含镍废水。

　　镍是一种有毒金属，如果未经有效处理就排入环境，会对土壤、水源和生态系统造成严重破坏，而且许多国家和地区对含镍废水排放有着严格的规定，为了满足排放标准，降低其对环境的影响，企业通常采用深度处理技术进一步降低废水中镍的含量。

　　同时含镍废水中含有一定量的镍资源，通过深度处理可以实现有效提取和回收，不仅可以减轻环境压力，还可以为企业带来一定的经济效益。

　　目前半导体废水处理中的除镍工艺主要有化学沉淀法、离子交换法、电化学法、生物处理法等几种方法。

　　化学沉淀法是一种常用的处理含镍废水的方法，其原理是向废水中添加化学试剂，如氢氧化钠、硫化物等，使镍离子以氢氧化镍或硫化镍等形式沉淀出来。

　　离子交换法是一种深度处理重金属的方法，其原理是使用离子交换树脂吸附废水中的重金属离子，包括镍离子。离子交换树脂填充在柱子中，废水通过柱子时，镍离子被吸附到树脂上，然后通过反冲洗将离子从树脂上洗脱下来。

　　电化学法的原理是利用电解作用，将废水通过电解槽，在阳极和阴极发生氧化和还原反应，使得镍离子转化为其他物质并分离出来，从而去除废水中的镍离子。这种方法具有操作简单、处理效率高等优点，但设备投资和运行成本可能会比其他方法更高。

　　生物处理法的原理是利用微生物的生物活性，通过生物吸附、生物絮凝、生物转化、生物共沉淀等途径，来降解或吸附废水中的镍。这种方法虽然环境友好、操作简单、成本相对较低，但处理效率通常会受到温度、pH值、废水成分等因素的影响，且对特定微生物的培养和管理要求较高。

　　处理含镍废水是一项复杂而具有挑战性的任务，单一的处理方法可能无法满足严格的排放标准或资源回收要求，所以企业处理含镍废水时，通常需要几种工艺组合使用。

　　项目概况

　　印刷电子线路板生产对环境影响的主要问题是 生产过程中产生的废水、废气等。为了解决环保问题，江苏某PCB(印刷电子线路板)制造企业以可持续发展为追求，将环保治理提高到与经济效益同等地位，并进行资源循环利用不断提高清洁生产水平。

　　为推进循环经济，促进经济效益、社会效益和环境效益相互协调，该企业采用科海思含镍废水深度处理工艺处理生产制造过程中产生的含镍废水。本项目处理水量是100m³/h，入水镍含量为0.3mg/l，出水要求做到0.05mg/l以内。

　　科海思根据项目实际情况和出水指标要求，结合自身技术优势及除镍树脂产品的性能优势，采用沉淀+过滤系统+离子交换+放流池的工艺，通过镍离子以氢氧化物的形式做成镍泥，清液中微量镍离子通过螯合离子交换原理实现出水稳定达标。

　　离子交换工艺在半导体废水除镍方面是一种深度处理且非常有效的方法。它通过利用离子交换树脂对镍离子的选择性吸附能力，将废水中的镍离子从溶液中分离出来。除镍离子交换树脂填充在柱子或容器中，废水通过这些树脂床层时，镍离子被树脂上的功能基团选择性地吸附，树脂的功能基团通常是带有负电荷的官能团(如磺酸基)，它们能够与废水中带正电的镍离子形成离子键。

　　当树脂吸附达到饱和时，进行再生处理，将吸附在树脂上的镍离子重新释放回溶液中。再生后的树脂可以继续用于下一轮的离子交换操作，从树脂上洗脱下来的含有镍离子的溶液可以通过进一步处理回收镍资源。

　　Tulsimer®CH-90Na树脂，是一款具有亚氨基二乙酸官能基及非常耐久型的巨孔状的选择性螯合型离子交换树脂，在重金属废水深度处理方面的处理效果和应用价值得到广泛的认可。

　　与普通离子交换树脂不同，CH-90Na树脂对除铜镍、铅、锌、钴、锰等具有特定的选择性，尤其在镍离子及络合态镍(柠檬酸、醋酸、苹果酸、酒石酸、琥珀酸、羟基乙酸等，以及锌镍合金、镍铵络合物等)的处理方面有很强的结合作用和应用优势，可在酸性环境(pH值3左右)下直接对镍吸附。

　　除半导体废水除镍领域外，CH-90Na树脂还可广泛应用于电镀废水镍的深度去除以及回收利用，PCB板废水铜的回收，三元电池钴、镍回收，PTA行业废水深度处理，铜箔废水回收铜，铅酸电池废水除铅，冶金废水去除铜镍锌等多个行业领域。

　　在本项目中，由于进水浓度比较低，再生周期很长(大于1个月)，运行方式为单罐运行。最终项目交付出水镍含量做到了未检出，在成本控制和出水效果等方面均得到了业主的肯定和认可。

　　资料图

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