含銅廢水處理教材

1、含銅廢水的處理方法含銅廢水的處理方法含銅廢水來源與銅存在狀態(tài)含銅廢水來源與銅存在狀態(tài) 化工、印染、電鍍、有色冶煉、有色金屬礦山開采、電子材料漂洗廢水、染料生產(chǎn)等過程中常產(chǎn)生含有大量銅離子的廢水。按銅離子的價態(tài)有二價態(tài)銅離子和一價態(tài)銅離子;按存在的形式有游離銅(如Cu2+)和絡合銅(如銅氰配離子Cu (CN)32-、銅氨絡合Cu (NH3)42+等)。 在染料、電鍍等行業(yè)含銅廢水中,銅離子往往以絡合形態(tài)存在,如銅氰配離子Cu (CN)2-、Cu (CN)32-、Cu (CN)43-,一般認為廢水中銅氰配離子主要以Cu (CN)32-存在。銅氯配離子被分解為Cu+和Cl-,一價銅離子在水溶液中會自

2、發(fā)地發(fā)生歧化反應,成為二價銅離子。以酸性鍍銅廢水為例,廢水中主要存在Cu2+、H+、Fe2+、Fe3+等陽離子和SO42-、C1-等陰離子。氰化鍍銅漂洗廢水中含游離氰根離子300450 mg/L,含一價銅離子400550 mg/L。含銅廢水的主要成分及質(zhì)量濃度含銅廢水的主要成分及質(zhì)量濃度 由于廢水產(chǎn)生的過程不同,含銅廢水中銅離子的存在狀態(tài)、質(zhì)量濃度以及廢水中的成份也不相同,其差異較大。電鍍生產(chǎn)過程產(chǎn)生的含銅廢水中的污染物,如硫酸銅、硫酸、焦磷酸銅等,其質(zhì)量濃度在100 mg/L及50 mg/L以下；電路板生產(chǎn)過程產(chǎn)生的含銅廢水有含銅蝕刻液與洗滌廢水等,其質(zhì)量濃度在130150 mg/L及20

3、mg/L以下；染料生產(chǎn)含銅廢水的質(zhì)量濃度為1291 mg/L；銅礦山含銅廢水,其質(zhì)量濃度在幾十至幾百毫克每升。化學法處理含銅廢水化學法處理含銅廢水 目前國內(nèi)外對化學法處理含銅廢水研究較多,主要有化學沉淀法、置換法、電解法等。并且大多已應用于實際生產(chǎn)中。 化學沉淀法化學沉淀法: 化學沉淀法主要分為石灰法和硫化物沉淀法等。 石灰法石灰法是作為工業(yè)上處理含銅等重金屬離子酸性廢水應用較廣的一種方法，其機理主要是往廢水中添加堿(一般是氫氧化鈣)提高其pH，使銅等重金屬離子生成難溶氫氧化物沉淀，從而降低廢水中銅離子含量而達到排放標準。其處理工藝為:重金屬酸性廢水沉砂池石灰乳混合反應池沉淀池凈化水外排。 石

4、灰法能除去廢水中大部分的銅等重金屬離子,且方法簡單,處理工藝成本低、處理效果好,但處理后的凈化水有較高的pH值及鈣硬度,凈化水有嚴重的結(jié)垢趨勢,必須采用合適的水質(zhì)穩(wěn)定措施進行阻垢后才能實現(xiàn)回用,而且不適于處理印刷電路板生產(chǎn)過程中的含銅鉻合物廢水。 硫化物沉淀法硫化物沉淀法是利用添加Na2S、CaS 和 H2S等能與重金屬形成比較穩(wěn)定的硫化沉淀物的原理，從而達到去除重金屬的目的的一種方法。其工藝為:含銅廢水硫化物沉淀處理中和處理排放。該法用于常規(guī)的中和沉淀法，無法處理的銅絡合物的廢水。 硫化沉淀法簡單、高效,但由于要加入大量的化學藥劑,因此會存在二次污染。 鐵氧體法鐵氧體法: : 鐵氧體技術是根

5、據(jù)生產(chǎn)鐵氧體的原理發(fā)展起來的。在含銅廢水中加入過量的Fe2+,使Fe2+氧化成Fe3+,調(diào)節(jié)pH值79左右,使鐵離子和銅離子產(chǎn)生氫氧化物沉淀。通入空氣或加入氧化劑攪拌并添加氫氧化物不斷反應,形成鐵氧體。 其典型工藝有間歇式和連續(xù)式。鐵氧體法形成的污泥化學穩(wěn)定性高、易于固液分離和脫水,其處理設備簡單、投資少、操作簡便、不產(chǎn)生二次污染,適用于含重金屬離子的電鍍混合廢水的處理。處理后的廢水能達到排放標準,在國內(nèi)電鍍工業(yè)中應用較多。但在形成鐵氧體過程中需要加熱(約70),能耗較高,處理后鹽度高,該法不能用于處理含鉻合物廢水。在處理礦山含銅量較高廢水時,通常還利用鐵屑置換廢水中的銅離子的方法,使銅離子還

6、原為金屬銅而除去,以達到回收廢水中的銅,使排放的廢水Cu2+含量符合要求。 電解法電解法： 電解法基本原理是當電流通過電解質(zhì)溶液時，溶液中的陽離子產(chǎn)生離子遷移和電極反應，即廢水中的陽離子向陰極遷移，并在陰極上產(chǎn)生還原反應，使金屬沉積。電化學法處理含銅廢水主要用于硫酸銅鍍銅廢水等酸性介質(zhì)的含銅廢水，近年來通過試驗研究也能用于氰化鍍銅、焦磷酸鍍銅的廢水處理。電解法處理含銅廢水能直接回收金屬銅，處理設備投資和經(jīng)營費用均不高，管理操作簡單，但在處理低濃度廢水時電流效率較低。物化法處理含銅廢水物化法處理含銅廢水 物化法一般都是采用離子反滲透膜、離子交換、吸附等方法除去廢液中的銅。在物化法方面也有眾多學者

7、做了深入的研究,并取得了一定的成果。 反滲透法反滲透法: : 反滲透過程是以選擇性透過膜為分離介質(zhì),借助于外界能量將原料一側(cè)組分選擇性地透過膜,從而達到分離、濃縮或提純的目的。這一過程是物理過程,不會發(fā)生相變,其實質(zhì)是兩種不同物質(zhì)的分離。目前,反滲透膜分離技術發(fā)展迅速,已成為一種重要的處理含銅等重金屬廢水的方法。 離子交換法離子交換法: : 該方法是銅離子與離子交換樹脂發(fā)生交換,以達到富集銅離子、消除或降低廢水中銅離子的目的。離子交換法能有效地去除廢水中的銅離子,而且具有處理容量大、出水水質(zhì)好等特點。工業(yè)處理過程如下:混合廢水陽離子交換柱陰離子交換柱回用及排放。 采用離子交換法來處理含銅廢水,具有占地少、不需對廢水進行分類處理、費用相對較低等許多優(yōu)點;但存在投資大,對樹脂要求高,不便于控制管理等缺點。在實際應用時,如果原水的pH值過低,應先進行pH調(diào)整,廢水的Cu2+濃度過高時,應進行除銅預處理,否則樹脂再生會過于頻繁。吸附吸附 粉煤灰沸石處理含銅廢