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銅離子在廢水中的處理方法
文章來源：霍爾德電子 發布時間：2019-05-05 03:17:00 瀏覽次數：1469次
含銅廢水，如鍍銅廢水，是處理含銅電鍍廢水較為成熟的方法之一。目前，除了板狀電極電解槽之外，還有各種類型的電解槽，包括含有非導體顆粒的板狀電極電解槽和流化床電解槽。
近年來，實驗研究也可應用于電鍍廢水處理，如氰化銅和焦磷酸銅電鍍。 L. Szpyrkowicz使用不銹鋼電極直接氧化pH值為13的氰化銅廢水，并在1.5小時內將含銅廢水中的銅濃度從470 mg / L降低到0.25 mg / L.回收金屬銅335。 .3 mg [4]，也指出不銹鋼電極的表面狀態對氰化銅化合物有重要影響，特別是水力條件對電化學反應器中氰化銅配合物的影響，并提出了一種新型反應器。 。準確的功率和電流效率值[5]。研究人員不斷改進電極，大大提高了電流效率和恢復能力。然而，由于電極污染，能量消耗和高加工成本，含銅電鍍廢水的電化學處理的應用受到限制。
2離子交換處理含銅電鍍廢水
離子交換是處理重金屬廢水的主要方法之一。各種離子交換劑不斷創新。有許多類型的離子交換劑。近年來，纖維素材料開始受到青睞;絡合劑對含銅電鍍廢水的處理影響不大。
2.1離子交換樹脂
離子交換樹脂對銅去除的影響非常好。已經報道了樹脂處理高濃度氨銅沖洗液。一些工廠使用弱酸性陽離子交換樹脂來處理酸性硫酸銅沖洗廢水。一些企業使用強堿性陰離子交換樹脂處理焦磷酸銅鍍液廢水，回收部分水[6]。此外，水處理專家還喜歡樹脂的良好選擇性，大吸附容量和堅牢度的優點。許多研究人員合成了各種用于去除和回收銅的螯合樹脂。宋繼明等[7]鈉型氨基磷酸螯合樹脂使處理后的流出物Cu2 +的質量濃度不大于0.015mg / L，M.Rutfor等人。 [8]通過將聚丙烯接枝到淀粉上制備含氨基的螯合樹脂，在pH為6時獲得高達3.0mmol / g的銅吸附容量，并且交換速率快。然而，由于這些化合物的高價格，它們中的大多數仍然處于實驗階段并且在工業中使用較少。
2.2離子交換纖維
離子交換纖維是近年來發展迅速的新型離子交換材料，在重金屬廢水處理領域也有了很大的發展。改性聚丙烯腈纖維對電鍍廢水中銅的吸附表明，改性聚丙烯腈纖維吸附后，含銅電鍍廢水中銅離子含量明顯低于國家排放標準[9]。近年來，天然纖維研究已成為熱點。天然纖維價格低廉，來源廣泛。它是一種很有前景的離子交換劑椰殼，棕櫚纖維，米殼等天然纖維去除重金屬離子的研究非常好。
除硫酸銅工業廢水中的銅離子處理方法外，銅鍍層通常用作鍍鎳，鍍錫，鍍鉻，鍍銀，鍍金底層，以提高基底金屬與表面之間的粘接強度鍍層和鍍層的耐腐蝕性。含銅電鍍廢水在電鍍行業中非常普遍，這種廢水通常含有各種重金屬和絡合劑，這會導致銅和其他金屬的去除和回收出現問題，并且安全有效地處理銅 - 含有混合電鍍。廢水在電鍍廢水處理方面仍然是一項艱巨的任務。
目前，含銅電鍍廢水的處理主要采用化學法，離子交換法，膜分離法，吸附法，生物法等，這些方法也是處理其他重金屬廢水的常用方法。本文主要介紹含銅電鍍廢水。具體應用。
1含銅電鍍廢水的化學處理
1.1中和沉淀法
目前，化學中和法和混凝沉淀法常用于含銅綜合電鍍廢水的處理。在中和廢水中的酸和堿的同時，銅離子形成氫氧化銅沉淀，然后通過固液分離裝置除去。沉淀。
當單個含銅廢水的pH為6.92時，可以沉淀并除去銅離子以滿足標準。當電鍍廢水中的銅和鐵共存時，pH值控制在8到9之間，這也符合排放標準。然而，對于同時含有銅和其他重金屬和配合物的混合電鍍廢水，銅的去除效率不好，并且通常不滿足排放標準，主要是因為這種方法的處理基本上是為了調節pH值。廢水和各種金屬。沉淀物的最佳pH值不同，因此去除效果不佳。另外，如果廢水中含有氰化物和銨等復合離子，并與銅離子形成絡合物，則銅離子不易離解，銅離子不能達到標準放電。特別是在處理含氰化物的含銅混合廢水后，銅離子的濃度幾乎與CN-的濃度成比例。只要廢水中存在CN-，流出物中銅離子的濃度就不會達到標準[1]。這使得通過中和沉淀法對含銅混合廢水的流出物處理不好，特別是對于銅的去除。
1.2硫化物沉淀法
硫化物沉淀在重金屬廢水處理方面具有很大的優勢。它可以解決一些弱復雜的重金屬不符合標準的問題。硫化銅的溶解度遠低于氫氧化銅的溶解度，反應的pH范圍很寬。該材料還可以沉淀部分銅離子復合物，因此不需要分裂處理[2]。然而，由于硫化物的細微沉淀，它不易沉降，這限制了其應用。此外，氰化物離子的存在會影響硫化物的沉淀，硫化物會溶解一些硫化物沉淀物。
沉淀是最廣泛使用的處理電鍍廢水的方法。除了上述兩種常用方法外，許多研究人員還將研究重點放在重金屬沉淀劑的開發上。含淀粉黃原酸鹽（ISX）處理含銅電鍍廢水，銅去除率大于99％。李一久等人。使用二乙基氨基二硫代甲酸鈉（DDTC）作為重金屬捕獲劑。當DDTC與銅的質量比為0.8至1.2時，銅的去除率可達到99.6％[3]。捕獲劑已在工業上使用。重金屬沉淀劑的研究將更有利于化學沉淀方法的發展。
1.3電化學方法
重金屬廢水的電化學處理具有效率高，自動控制，污泥量少的優點。含銅電鍍廢水的處理可直接回收金屬銅。該處理在廢水中具有廣泛的銅濃度，特別是對于較高濃度的銅濃度。 （當銅的質量濃度大于1g / L時），廢水具有一定的經濟效益，但在低濃度下電流效率低。這種方法主要用于
電鍍行業中的電鍍銅，除電鍍要求外
3膜分離技術處理含銅電鍍廢水
工業廢水的膜處理一般采用反滲透，超濾和二者的組合。工業廢水膜處理的關鍵是根據分離條件選擇合適的膜。已經報道了使用反滲透膜分離技術處理含銅電鍍廢水[10]。該方法對含銅配合物的電鍍廢水處理效果較好，有的已應用于工業和其他水處理技術。它工作得很好。另外，在美國，日本，德國已經報道了重金屬廢水的液膜處理，并且一些已經獲得了經驗規則，F.Valenzuela等。 [11]用Span-80-水楊醛液膜系統處理酸性采礦廢水中的銅，并在攪拌條件下建立銅去除。
動態模型。
4含銅電鍍廢水的吸附處理
重金屬廢水的吸附處理有很多優點，已成為水處理研究的重點。已經開發了許多性能良好的吸附劑，特別是工業廢料和農作物殘渣作為吸附劑的使用，并且現有吸附劑的改性已經提高吸附性能已成為近年來的熱門話題。
沸石和醫用石材價格便宜且使用廣泛。醫用石材對銅離子的吸附率可達95％以上;藍晶石在適當的條件下可以對銅離子達到100％的吸附效果;煙煤，礦渣等可用作處理含銅電鍍廢水的吸附劑，由瀝青灰合成4A沸石可吸附各種重金屬，對銅離子的吸附效果非常好[ 12。此外，對現有吸附劑的改性可以大大提高交換容量和效率。李愛陽等[13]對斜發沸石進行了改性，提高了吸附性能，有效去除了銅，同時去除了鋅，隔膜，鉛等重金屬離子，取得了良好的工業化運行; Selvaraj Rengaraj等人。 [14]土壤的氨和質子化改性實現了95％的含銅廢水的去除，質量濃度為100 mg / L，這為低濃度含銅廢水的處理開辟了道路。
目前，該研究的重點是一些植物和動物糞便作為吸附劑。為了提高吸附量和吸附選擇性，改性吸附劑對銅離子的吸附具有顯著影響。由酒石酸改性的稻殼大大增強了對銅離子的吸附作用[15]。經堿處理的雞毛吸附銅離子的能力大大提高，吸附效果非常好[16]。在單一廢水中使用木屑吸附混合電鍍廢水中的銅離子比使用銅更好[17]。
5含銅電鍍廢水的生物處理
重金屬廢水生物處理的最重要特征是微生物在運行過程中可以持續增殖，生物質去除的金屬離子數量隨著生物量的增加而增加。該生物法具有綜合加工能力強等優點，在廢水中有效去除銅，六價鉻，鎳，鋅，隔膜，鉛等有害金屬離子;治療方法簡單實用;過程控制簡單污泥量少，二次污染明顯減少。然而，重金屬廢水的生物處理具有傳播速度慢，功能菌反應速度慢，處理水回收困難的缺點。
目前，一些微生物已應用于含銅電鍍廢水的凈化。生物吸附是使用某些類型的生物群來累積廢水中的重金屬。生物群可被視為生物吸附離子交換劑。微生物屬于不同的物種，例如細菌，真菌，酵母，藻類等。這些天然，豐富且廉價的微生物可用作有效的生物吸附劑，以選擇性地從廢水中去除銅離子。有許多關于微生物去除銅離子的報道[18-20]。雖然活性微生物的吸附能力和吸附效率高于非活性微生物，但通常選擇無活性微生物，主要是非活性微生物不受環境毒性，營養成分，生長介質的限制，易解吸，微生物可以重復利用，和過程控制很簡單。該生物體具有更長的停留時間和快速的生物吸附。微生物處理重金屬廢水的研究已成為一個熱點。
六，結論
在混合電鍍廢水中去除銅，尤其是處理含有氰離子和其他復合離子以及各種重金屬的電鍍廢水仍然是一個難題。解決這個問題的關鍵是如何在游離銅之后去除銅絡合物或破碎的銅絡合物沉淀物。
結合多種組合和自動控制的資源再利用技術已成為電鍍廢水處理的主流，如化學方法和離子交換方法的結合;電解法與生物法相結合;微濾膜與離子交換法等的結合。利用各種工藝彌補其缺點，實現最佳組合。因此，深入研究電鍍廢水處理工藝和使用各種工藝相結合處理含銅混合電鍍廢水具有廣泛的經濟和社會效益。
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