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含铜电镀废水处理行业解决方案

来源:废水回收处理 编辑:废水处理设备 时间:2019-07-19 12:56 点击:

  一、含铜电镀废水背景技术

  目前,电镀及冶炼等工业迅速发展,产生的重金属污染也对环境构成了严重的威胁。重金属离子具有不可生物降解性和生物富集性,若不经适当处理排入环境,将对生态环境带来极大危害。如今重金属污染作为重点行业,重金属废水的治理问题已经受到环保领域的关注。

  按所含污染物,废水可分为含氰废水,含锌、镍、铜和铅等重金属废水、有机废水、酸性和碱性废水等。其中含铜废水的主要处理方法有硫酸亚铁、偏亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、二氧化硫等还原,利用阴离子交换树脂进行离子交换,电化学还原,蒸发回收和吸附等。这些方法工艺复杂、投资费用高,或需投加过量化学药剂、污泥量大,进而产生二次污染的问题,难以达到排放标准。采用硫化钠或氢氧化钠使水中的铜生成沉淀,这种方法处理费用高、采用硫化钠会产生二次污染、会产生有毒气体。并且这些方法对络合态的铜废水基本上没有处理效果,除铜率低、性价比低。因此需要对现有技术进行有效改进。

  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,含铜电镀废水处理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。

  二、含铜电镀废水处理的技术方法

  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。

  1、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。

  2、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。

  3、离子交换法处理含铜电镀废水: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。

  4、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。

  5、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。

  6、膜分离技术处理含铜电镀废水: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。

  7、吸附法处理含铜电镀废水: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。

  8、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。

  9、生物法处理含铜电镀废水:生物法处理含铜废水最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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