电镀行业中含铜废水的处理与回收工艺探讨

   2020-07-18 聪慧网sxxjymy220
核心提示:发表于: 2020年07月18日 09时29分43秒

    1.江西金达莱环保研发中心有限公司;2.广东建设职业技术学院  高建程, 舒生辉

    【摘要】总结电镀行业中含铜废水的处理与回收工艺,并简要分析各方法在处理与回收含铜废水优缺点,提出了联合处理工艺和自动化控制将是未来处理与回收含铜废水的主要研究方向。

    【关键词】电镀;含铜废水;联合处理工艺;回收利用

    近年来,随着电子、电镀、石化等工业的不断发展,电镀公害问题日趋表面化,电镀废水成为具有代表性难处理的工业废水之一。而在电镀行业中,除了镀件要求的电镀铜之外,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,含铜废水在电镀行业中十分普遍,而该种废水通常含有多种重金属和络合剂,给含铜废水的处理和回收带来一定的困难[1]。

    1·电镀含铜废水的处理技术

    电镀行业中含铜废水主要来自酸性蚀刻废液,酸性蚀刻废液的主要成分为氯化铜、氯化氢、氯化氨或氯化钠等,其中铜质量浓度为100~145mg/L,氯化氢浓度为1~4mg/L,密度为(1.2~1.4)×103mg/L。酸性蚀刻废液中含铜废水的处理技术与电镀废水中各污染物的处理技术相同,主要包括化学法、氧化还原法、离子交换法、电解法、膜分离法。

    1.1化学法

    化学法中包括中和沉淀法、硫化物沉淀法和电化学法。

    中和沉淀法是对废水进行酸碱度调节,使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。常用的中和药剂有石灰和氢氧化钠,由氢氧化铜形成的氧化铜在pH值为9.0~10.3时有最小的溶解度[2]。由于胶体难以沉淀、反应速度缓慢、pH值波动以及受溶液中其他离子,特别是含有氰的含铜混合废水经或络合剂的存在时,理论最小值在生产上是很难达到。

    硫化物沉淀法处理重金属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,限制了它的应用研究,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。

    铁氧体沉淀法是在硫酸亚铁法的基础上发展起来的一种方法,FeSO4可使各种重金属离子形成铁氧体晶体而沉淀析出,铁氧体通式为FeO·Fe2O3[3]。1974年首先由大连造船厂等单位试用[4],并用于处理电镀废水取得成功,后又被应用于多种金属离子电镀混合废水的处理。采用铁氧体法处理电镀废水一般有三个过程,即还原反应、共沉淀和生成铁氧体。铁氧体法能一次脱除多种重金属离子,净化效果好,设备简单,操作方便。但不能单独回收重金属,耗能多,处理时间长。

    1.2氧化还原法

    氧化还原法在pH值为9~10条件下,利用氧化剂如NaClO破坏氰根,使铜转化为氢氧化铜沉淀。经过NaClO预处理后,再与酸洗含铜废水混合进行水合肼还原。在碱性条件下,N2H2可与Cu(OH)2起作用,使Cu2+还原成Cu+而成土黄色的Cu2O沉淀。采用水合肼还原法处理含铜废水,设备投资少,工艺操作简单,能够回收铜资源又可达标排放,无二次污染。与其他该当比较,是一种技术上可行,经济上合理的工艺方法[4]。

 
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