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铜离子在废水中的处理方法

发布日期:2019-05-05 11:17浏览次数:156

       含铜废水,如镀铜废水,是处理含铜电镀废水较为成熟的方法之一。目前,除了板状电极电解槽之外,还有各种类型的电解槽,包括含有非导体颗粒的板状电极电解槽和流化床电解槽。

 
铜离子在废水中的处理方法

 
       近年来,实验研究也可应用于电镀废水处理,如氰化铜和焦磷酸铜电镀。 L. Szpyrkowicz使用不锈钢电极直接氧化pH值为13的氰化铜废水,并在1.5小时内将含铜废水中的铜浓度从470 mg / L降低到0.25 mg / L.回收金属铜335。 .3 mg [4],也指出不锈钢电极的表面状态对氰化铜化合物有重要影响,特别是水力条件对电化学反应器中氰化铜配合物的影响,并提出了一种新型反应器。 。准确的功率和电流效率值[5]。研究人员不断改进电极,大大提高了电流效率和恢复能力。然而,由于电极污染,能量消耗和高加工成本,含铜电镀废水的电化学处理的应用受到限制。
 
2离子交换处理含铜电镀废水
       离子交换是处理重金属废水的主要方法之一。各种离子交换剂不断创新。有许多类型的离子交换剂。近年来,纤维素材料开始受到青睐;络合剂对含铜电镀废水的处理影响不大。
 
2.1离子交换树脂
       离子交换树脂对铜去除的影响非常好。已经报道了树脂处理高浓度氨铜冲洗液。一些工厂使用弱酸性阳离子交换树脂来处理酸性硫酸铜冲洗废水。一些企业使用强碱性阴离子交换树脂处理焦磷酸铜镀液废水,回收部分水[6]。此外,水处理专家还喜欢树脂的良好选择性,大吸附容量和坚牢度的优点。许多研究人员合成了各种用于去除和回收铜的螯合树脂。宋继明等[7]钠型氨基磷酸螯合树脂使处理后的流出物Cu2 +的质量浓度不大于0.015mg / L,M.Rutfor等人。 [8]通过将聚丙烯接枝到淀粉上制备含氨基的螯合树脂,在pH为6时获得高达3.0mmol / g的铜吸附容量,并且交换速率快。然而,由于这些化合物的高价格,它们中的大多数仍然处于实验阶段并且在工业中使用较少。
 
2.2离子交换纤维
       离子交换纤维是近年来发展迅速的新型离子交换材料,在重金属废水处理领域也有了很大的发展。改性聚丙烯腈纤维对电镀废水中铜的吸附表明,改性聚丙烯腈纤维吸附后,含铜电镀废水中铜离子含量明显低于国家排放标准[9]。近年来,天然纤维研究已成为热点。天然纤维价格低廉,来源广泛。它是一种很有前景的离子交换剂椰壳,棕榈纤维,米壳等天然纤维去除重金属离子的研究非常好。
 
       除硫酸铜工业废水中的铜离子处理方法外,铜镀层通常用作镀镍,镀锡,镀铬,镀银,镀金底层,以提高基底金属与表面之间的粘接强度镀层和镀层的耐腐蚀性。含铜电镀废水在电镀行业中非常普遍,这种废水通常含有各种重金属和络合剂,这会导致铜和其他金属的去除和回收出现问题,并且安全有效地处理铜 - 含有混合电镀。废水在电镀废水处理方面仍然是一项艰巨的任务。
目前,含铜电镀废水的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,这些方法也是处理其他重金属废水的常用方法。本文主要介绍含铜电镀废水。具体应用。



1含铜电镀废水的化学处理
 
1.1中和沉淀法
       目前,化学中和法和混凝沉淀法常用于含铜综合电镀废水的处理。在中和废水中的酸和碱的同时,铜离子形成氢氧化铜沉淀,然后通过固液分离装置除去。沉淀。
当单个含铜废水的pH为6.92时,可以沉淀并除去铜离子以满足标准。当电镀废水中的铜和铁共存时,pH值控制在8到9之间,这也符合排放标准。然而,对于同时含有铜和其他重金属和配合物的混合电镀废水,铜的去除效率不好,并且通常不满足排放标准,主要是因为这种方法的处理基本上是为了调节pH值。废水和各种金属。沉淀物的最佳pH值不同,因此去除效果不佳。另外,如果废水中含有氰化物和铵等复合离子,并与铜离子形成络合物,则铜离子不易离解,铜离子不能达到标准放电。特别是在处理含氰化物的含铜混合废水后,铜离子的浓度几乎与CN-的浓度成比例。只要废水中存在CN-,流出物中铜离子的浓度就不会达到标准[1]。这使得通过中和沉淀法对含铜混合废水的流出物处理不好,特别是对于铜的去除。
 
1.2硫化物沉淀法
       硫化物沉淀在重金属废水处理方面具有很大的优势。它可以解决一些弱复杂的重金属不符合标准的问题。硫化铜的溶解度远低于氢氧化铜的溶解度,反应的pH范围很宽。该材料还可以沉淀部分铜离子复合物,因此不需要分裂处理[2]。然而,由于硫化物的细微沉淀,它不易沉降,这限制了其应用。此外,氰化物离子的存在会影响硫化物的沉淀,硫化物会溶解一些硫化物沉淀物。
沉淀是最广泛使用的处理电镀废水的方法。除了上述两种常用方法外,许多研究人员还将研究重点放在重金属沉淀剂的开发上。含淀粉黄原酸盐(ISX)处理含铜电镀废水,铜去除率大于99%。李一久等人。使用二乙基氨基二硫代甲酸钠(DDTC)作为重金属捕获剂。当DDTC与铜的质量比为0.8至1.2时,铜的去除率可达到99.6%[3]。捕获剂已在工业上使用。重金属沉淀剂的研究将更有利于化学沉淀方法的发展。
 
1.3电化学方法
       重金属废水的电化学处理具有效率高,自动控制,污泥量少的优点。含铜电镀废水的处理可直接回收金属铜。该处理在废水中具有广泛的铜浓度,特别是对于较高浓度的铜浓度。 (当铜的质量浓度大于1g / L时),废水具有一定的经济效益,但在低浓度下电流效率低。这种方法主要用于
 
       电镀行业中的电镀铜,除电镀要求外
 
3膜分离技术处理含铜电镀废水
       工业废水的膜处理一般采用反渗透,超滤和二者的组合。工业废水膜处理的关键是根据分离条件选择合适的膜。已经报道了使用反渗透膜分离技术处理含铜电镀废水[10]。该方法对含铜配合物的电镀废水处理效果较好,有的已应用于工业和其他水处理技术。它工作得很好。另外,在美国,日本,德国已经报道了重金属废水的液膜处理,并且一些已经获得了经验规则,F.Valenzuela等。 [11]用Span-80-水杨醛液膜系统处理酸性采矿废水中的铜,并在搅拌条件下建立铜去除。
动态模型。

4含铜电镀废水的吸附处理
       重金属废水的吸附处理有很多优点,已成为水处理研究的重点。已经开发了许多性能良好的吸附剂,特别是工业废料和农作物残渣作为吸附剂的使用,并且现有吸附剂的改性已经提高吸附性能已成为近年来的热门话题。
 
       沸石和医用石材价格便宜且使用广泛。医用石材对铜离子的吸附率可达95%以上;蓝晶石在适当的条件下可以对铜离子达到100%的吸附效果;烟煤,矿渣等可用作处理含铜电镀废水的吸附剂,由沥青灰合成4A沸石可吸附各种重金属,对铜离子的吸附效果非常好[ 12。此外,对现有吸附剂的改性可以大大提高交换容量和效率。李爱阳等[13]对斜发沸石进行了改性,提高了吸附性能,有效去除了铜,同时去除了锌,隔膜,铅等重金属离子,取得了良好的工业化运行; Selvaraj Rengaraj等人。 [14]土壤的氨和质子化改性实现了95%的含铜废水的去除,质量浓度为100 mg / L,这为低浓度含铜废水的处理开辟了道路。

 


 
       目前,该研究的重点是一些植物和动物粪便作为吸附剂。为了提高吸附量和吸附选择性,改性吸附剂对铜离子的吸附具有显着影响。由酒石酸改性的稻壳大大增强了对铜离子的吸附作用[15]。经碱处理的鸡毛吸附铜离子的能力大大提高,吸附效果非常好[16]。在单一废水中使用木屑吸附混合电镀废水中的铜离子比使用铜更好[17]。
 
5含铜电镀废水的生物处理
       重金属废水生物处理的最重要特征是微生物在运行过程中可以持续增殖,生物质去除的金属离子数量随着生物量的增加而增加。该生物法具有综合加工能力强等优点,在废水中有效去除铜,六价铬,镍,锌,隔膜,铅等有害金属离子;治疗方法简单实用;过程控制简单污泥量少,二次污染明显减少。然而,重金属废水的生物处理具有传播速度慢,功能菌反应速度慢,处理水回收困难的缺点。
目前,一些微生物已应用于含铜电镀废水的净化。生物吸附是使用某些类型的生物群来累积废水中的重金属。生物群可被视为生物吸附离子交换剂。微生物属于不同的物种,例如细菌,真菌,酵母,藻类等。这些天然,丰富且廉价的微生物可用作有效的生物吸附剂,以选择性地从废水中去除铜离子。有许多关于微生物去除铜离子的报道[18-20]。虽然活性微生物的吸附能力和吸附效率高于非活性微生物,但通常选择无活性微生物,主要是非活性微生物不受环境毒性,营养成分,生长介质的限制,易解吸,微生物可以重复利用,和过程控制很简单。该生物体具有更长的停留时间和快速的生物吸附。微生物处理重金属废水的研究已成为一个热点。

六,结论
       在混合电镀废水中去除铜,尤其是处理含有氰离子和其他复合离子以及各种重金属的电镀废水仍然是一个难题。解决这个问题的关键是如何在游离铜之后去除铜络合物或破碎的铜络合物沉淀物。
结合多种组合和自动控制的资源再利用技术已成为电镀废水处理的主流,如化学方法和离子交换方法的结合;电解法与生物法相结合;微滤膜与离子交换法等的结合。利用各种工艺弥补其缺点,实现最佳组合。因此,深入研究电镀废水处理工艺和使用各种工艺相结合处理含铜混合电镀废水具有广泛的经济和社会效益。


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