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工业废水中铜离子处理方法有哪些?

作者:lyhb来源:漓源环保 浏览次数: 日期:2019.02.14

        镀铜层常作为镀镍、镀锡、镀铬、镀银、镀金的底层,以提高基体金属与表面镀层的结合力和镀层的防腐蚀性能,因此,含铜电镀废水在电镀行业中十分普遍,而且该种工业废水通常含有多种重金属和络合剂。目前,对于含铜电镀废水处理主要采用化学法、离子交换法、膜分离法、吸附法、生物法等。
1、化学法
1)中和沉淀法
       目前国内常采用化学中和法、混凝沉淀法处理含铜综合电镀废水,在对废水中的酸、碱进行中和的同时,铜离子形成氢氧化铜沉淀,然后再经固液分离装置去除沉淀物。
       单一含铜废水在pH值为6.92时,就能使铜离子沉淀去除而达标,一般电镀废水中的铜与铁共存时,控制pH值在8~9,也能使其达到排放标准。然而对既含铜又含其它重金属及络合物的混合电镀废水,铜的去除效果不好,往往达不到排放标准,主要是因为此方法的处理实质是调节废水pH值,而各种金属沉淀的pH值不同,使得去除效果不好;再者如果废水中含有氰、铵等络合离子,与铜离子形成络合物,铜离子不易离解,使得铜离子不能达标排放。特别是对含有氰的含铜混合废水经处理后,铜离子的浓度和CN-的浓度几乎成正比,只要废水中的CN-存在,出水中的铜离子浓度就不会达标。这就使得利用中和沉淀法处理含铜混合废水的出水效果不好,特别是对于铜的去除效果不佳。
2)硫化物沉淀法
        硫化物沉淀法处理含铜废水具有很大的优势,可以解决一些弱络合态重金属不达标的问题,硫化铜的溶解度比氢氧化铜的溶解度低得多,而且反应的pH值范围较宽,硫化物还能沉淀部分铜离子络合物,所以不需要分流处理。然而,由于硫化物沉淀细小,不易沉降,限制了它的应用,另外氰根离子的存在影响硫化物的沉淀,会溶解部分硫化物沉淀。
3)电化学法
        电化学方法处理含铜废水具有高效、可自动控制、污泥量少等优点,且处理含铜电镀废水能直接回收金属铜,处理时对废水含铜浓度的范围适应较广,尤其对浓度较高(铜的质量浓度大于1g/L时)的废水有一定的经济效益,但低浓度时电流效率较低。
2、离子交换法
       离子交换法是处理含铜废水的主要方法之一。而各种离子交换剂不断推陈出新。离子交换剂种类很多。络合剂对该方法处理含铜电镀废水的影响较小。
1)离子交换树脂
       离子交换树脂除铜效果颇佳,树脂法处理含高浓度氨铜漂洗液已见报道;也有工厂采用弱酸性阳离子交换树脂处理酸性硫酸盐镀铜漂洗废水;有些企业用强碱性阴离子交换树脂处理焦磷酸盐镀铜废水,使部分水循环利用。另外鳌合树脂具有选择性好、吸附容量大、快速等优点,并且交换速度快。然而由于这些鳌合树脂价格昂贵,大多停留在试验阶段,较少在工业中大规模应用。
2)离子交换纤维
       离子交换纤维是近年来发展较快的一种离子交换新材料,在重金属废水处理领域也有较大的发展。改性聚丙烯腈纤维对电镀废水中铜的吸附研究表明,含铜电镀废水经改性聚丙烯腈纤维吸附后,铜离子的含量显著低于国家排放标准。
3、膜分离技术
       膜法处理工业废水一般选用反渗透、超滤及二者的结合技术,膜法处理工业废水的关键是根据分离条件选择合适的膜。利用反渗透膜分离技术对含铜电镀废水的处理已见报道很多,该方法对含铜络合物的电镀废水处理效果也不错,有的已应用于工业,并与其它水处理技术连用取得很好的效果。
4、吸附法
       吸附法处理含铜废水具有很多优点,成为水处理研究的重点,开发了许多性能良好的吸附剂,特别是利用工业废弃物和农作物余物作吸附剂,并且对现有的吸附剂改性提高其吸附性能。沸石和麦饭石价格低廉,应用较广泛,麦饭石对铜离子的吸附可以达到95%以上;蓝晶石在适当的条件下对铜离子可以达到100%的吸附效果;烟煤灰、炉渣等可以用作吸附剂处理含铜电镀废水,而且从烟煤灰中合成4A沸石可以吸附多种重金属,对铜离子的吸附效果很好。
       目前研究重点转向了一些植物和动物的废弃物作为吸附剂,为了增大吸附量和吸附选择性,进行改性,改性后的吸附剂对铜离子的吸附效果显著提高。经酒石酸改性后的谷壳大大提高对铜离子的吸附效果,通过碱液处理后的鸡羽毛吸附铜离子的容量大大提高,吸附效果很好。利用木屑吸附混合电镀废水中的铜离子,效果优于单一废水中铜的处理。
4、生物法
        生物法处理含铜废水大的特点是在运行过程中微生物能不断地增殖,生物质去除铜离子的量随生物质量的增加而增加。生物法在应用上具有很多优点,如综合处理能力较强,使废水中的铜、六价铬、镍、锌、隔、铅等有害金属离子得到有效的去除;处理方法简便实用;过程控制简单;污泥量少,二次污染明显减少。然而生物法处理含铜废水存在着功能菌繁殖速度和反应速率慢,处理水难以回用的缺点。

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