工业废水中铜离子处理方法

Posted 2023-01-13 工业废水

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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。

１化学法处理含铜电镀废水
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，而各种金属最佳沉淀的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。

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。

４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。

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。。

５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。