⑴ 含銅廢水怎麼處理
含銅廢水的處理是保護環境和維護水質的重要任務。這類廢水若直接排放入水體,會對環境造成嚴重污染。在含銅量達到一定濃度時,如0.01mg/L、3.0mg/L、15mg/L等,水體的自凈能力會受到明顯抑制,產生異味,甚至無法飲用。因此,必須將含銅工業廢水進行處理,確保達到排放標准後方可排放。江蘇銘盛環境提供的以下幾種含銅工業廢水處理方法,旨在幫助解決這一問題。
化學沉澱法是處理銅和大多數重金屬廢水的常用方法。通過調整廢水的pH值後,進行沉澱和過濾,可以有效去除廢水中的銅離子,使其濃度低於0.5mg/L。該方法技術成熟、投資少、處理成本低、適應性強、管理方便、自動化程度高。在恰當的條件下,處理後的廢水中銅離子的質量濃度會顯著低於國家規定的污水排放標准。然而,此法的不足之處在於會產生含重金屬的污泥,若處理不當還會產生二次污染。因此,在應用化學法處理含銅廢水時,首先需要破壞絡合物,確保銅以離子形式存在於清洗廢水中。同時,設計合理的處理工藝,如加重力澄清池和砂濾,以提高固液分離效果,減少出水銅含量。此外,ph值控制適宜、澄清池設計合理、沉渣沉澱性能良好或採用三級處理(過濾)是確保出水銅含量穩定在0.5mg/L以下的關鍵因素。
電解法在處理硫酸鹽鍍銅廢水中具有廣泛應用,尤其是在電解法結合離子交換法或電解法與化學沉澱法組合使用時。這種方法能夠有效去除廢水中的銅離子,提升處理效率。
吸附法是通過利用材料的物理吸附和化學吸附作用來去除廢水中有害物質的一種方法。活性炭、沸石分子篩、粉煤灰、礦物等材料在吸附銅離子方面有良好表現,該法操作方便、吸附效果好、吸附劑來源廣泛、成本較低。然而,吸附劑的使用壽命短,再生困難,難以回收銅離子,是吸附法的局限性之一。
離子交換法適用於處理含銅濃度在50~200mg/L的廢水。對於高濃度的廢水,若使用弱酸性陽離子交換樹脂難以有效吸附銅離子;而使用強酸性陽離子交換樹脂時,再生時需要消耗較多的酸,且處理含銅量較低的廢水時,鐵離子也可能被樹脂吸附,導致洗脫後難以分離。因此,選擇合適的離子交換樹脂對於高效處理含銅廢水至關重要。
⑵ 含銅電鍍廢水的處理有哪些方法
1.1
中和沉澱法
目前國內常採用化學中和法、混凝沉澱法處理含銅綜合電鍍廢水,在對廢水中的酸、鹼進行中和的同時,銅離子形成氫氧化銅沉澱,然後再經固液分離裝置去除沉。單一含銅廢水在pH值6.92時,就能使銅離子沉澱去除而達標,一般電鍍廢水中的銅與鐵共存時,控制pH值在8~9,也能使其達到排放標准。然而對既含銅又含其它重金屬及絡合物的混合電鍍廢水,銅的去除效果不好,往往達不到排放標准,主要是因為此方法的處理實質是調節廢水pH值,而各種金屬最佳沉澱的pH值不同,使得去除效果不好;再者如果廢水中含有氰、銨等絡合離子,與銅離子形成絡合物,銅離子不易離解,使得銅離子不能達標排放。特別是對含有氰的含銅混合廢水經處理後,銅離子的濃度和CN-的濃度幾乎成正比,只要廢水中的CN-存在,出水中的銅離子濃度就不會達標[1]。這就使得利用中和沉澱法處理含銅混合廢水的出水效果不好,特別是對於銅的去除效果不佳。
1.2硫化物沉澱法
硫化物沉澱法處理重金屬廢水具有很大的優勢,可以解決一些弱絡合態重金屬不達標的問題,硫化銅的溶解度比氫氧化銅的溶解度低得多,而且反應的pH值范圍較寬,硫化物還能沉澱部分銅離子絡合物,所以不需要分流處理[2]。然而,由於硫化物沉澱細小,不易沉降,限制了它的應用,另外氰根離子的存在影響硫化物的沉澱,會溶解部分硫化物沉澱。沉澱法處理電鍍廢水應用最為廣泛,除了以上兩種常見的方法之外,
很多研究者把研究的重點放到了重金屬沉澱劑的開發上。用澱粉黃原酸酯(ISX)處理含銅電鍍廢水,銅脫除率大於99%。YijiuLi等利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0.8~1.2時,銅的去除率可以達到99.6%[3],該捕獲劑已經工業應用。重金屬沉澱劑的研究將更有利於化學沉澱法的發展。
1.3電化學法
電化學方法處理重金屬廢水具有高效、可自動控制、污泥量少等優點,且處理含銅電鍍廢水能直接回收金屬銅,處理時對廢水含銅濃度的范圍適應較廣,尤其對濃度較高(銅的質量濃度大於
1g/L時)的廢水有一定的經濟效益,但低濃度時電流效率較低。該方法主要用於硫酸銅鍍銅廢水等酸性介質的含銅廢水,是較為成熟的處理含銅電鍍廢水的方法之一,國內有商品設備供應。目前,常用的除平板電極電解槽外,還有含非導體顆粒的平板電極電解槽和流化床電解槽等多種形式的電解槽。近年來的試驗研究該方法也能用於氰化銅、焦磷酸鍍銅等電鍍廢水處理。L.Szpyrkowicz等利用不銹鋼電極在pH值為13時直接氧化氰化銅廢水,在1.5h 內使得含銅廢水中銅的質量濃度由470mg/L降到0.25mg/L,回收金屬銅335.3mg[4],同時指出不銹鋼電極的表面狀態對氧化銅氰化合物具有重要的影響,特別是水力條件對電化學反應器破銅氰絡合物的影響,並提出了新的反應器的動力和電流效率的精確數值[5]。研究者又不斷地改進電極,大大提高了電流效率和回收能力,然而由於電極很容易污染,耗能、處理費用高等缺點限制了電化學法處理含銅電鍍廢水的應用。2離子交換法處理含銅電鍍廢水離子交換法是處理重金屬廢水的主要方法之一。而各種離子交換劑不斷推陳出新。離子交換劑種類很多。近年來,纖維素物質開始受到青睞;絡合劑對該方法處理含銅電鍍廢水的影響較小。
2.1離子交換樹脂
離子交換樹脂除銅效果頗佳,樹脂法處理含高濃度氨銅漂洗液已見報道;也有工廠採用弱
酸性陽離子交換樹脂處理酸性硫酸鹽鍍銅漂洗廢水;有些企業用強鹼性陰離子交換樹脂處
理焦磷酸鹽鍍銅廢水,使部分水循環利用[6]。另外鰲合樹脂具有選擇性好、吸附容量
大、快速等優點受到水處理專家的青睞,許多研究者合成了多種多樣的鰲合樹脂用於銅的
去除和回收,宋吉明等[7]利用鈉型氨基磷酸鰲合樹脂使得處理後的出水Cu2+的質量濃度不大於0.015mg/L,M.R.Lutfor等[8]通過將聚丙烯晴嫁接在澱粉上制備含氨基功能團的鰲合樹脂,在pH值為6時對銅的吸附能力高達3.0mmol/g,並且交換速度快。然而由於這些鰲合樹脂價格昂貴,大多停留在試驗階段,較少在工業中大規模應用。
2.2離子交換纖維
離子交換纖維是近年來發展較快的一種離子交換新材料,在重金屬廢水處理領域也有較大的發展。改性聚丙烯腈纖維對電鍍廢水中銅的吸附研究表明,含銅電鍍廢水經改性聚丙烯腈纖維吸附後,銅離子的含量顯著低於國家排放標准[9]。近年來天然纖維研究成為熱點,天然纖維價格低廉,來源廣泛,是一種很有前途的離子交換劑,利用椰子外殼,棕櫚纖維和稻米外殼等天然纖維去除重金屬離子的研究效果很好。
3膜分離技術處理含銅電鍍廢水
膜法處理工業廢水一般選用反滲透、超濾及二者的結合技術,膜法處理工業廢水的關鍵是
根據分離條件選擇合適的膜。利用反滲透膜分離技術對含銅電鍍廢水的處理已見報道很多
[10],該方法對含銅絡合物的電鍍廢水處理效果也不錯,有的已應用於工業,並與其它水處理技術連用取得很好的效果。另外液膜法處理重金屬廢水在美國、日本、德國均有報道,有的已獲得經驗性規律,F.valenzuela等[11]利用Span-80-水楊醛肟液膜體系對酸性采礦廢水中的銅進行處理,並建立了攪拌條件下去除銅的動力模型。
4吸附法處理含銅電鍍廢水
吸附法處理重金屬廢水具有很多優點,成為水處理研究的重點,開發了許多性能良好的吸附劑,特別是利用工業廢棄物和農作物余物作吸附劑,並且對現有的吸附劑改性提高其吸附性能,成為近年來研究的熱點。沸石和麥飯石價格低廉,應用較廣泛,麥飯石對銅離子的吸附可以達到95%以上;藍晶石在適當的條件下對銅離子可以達到100%的吸附效果;煙煤灰、爐渣等可以用作吸附劑處理含銅電鍍廢水, 而且從煙煤灰中合成4A沸石可以吸附多種重金屬,對銅離子的吸附效果很好[12]。另外對現有的吸附劑進行改性可以大大提高交換容量和效率。李愛陽[13]對斜發沸石改性,提高了吸附性能,有效去除銅,並同時去除鋅、隔、鉛等重金屬離子,工業運行效果良好;SelvaajRengaraj等[14]對多空滲水性釩土進行氨化和質子化改性,實現了對含銅的質量濃度為100mg/L的廢水去除達到95%,為低濃度的含銅廢水的處理開辟了道路。目前研究重點轉向了一些植物和動物的廢棄物作
為吸附劑,為了增大吸附量和吸附選擇性,進行改性,改性後的吸附劑對銅離子的吸附效果顯著提高。經酒石酸改性後的谷殼大大提高對銅離子的吸附效果[15],通過鹼液處理後的雞羽毛吸附銅離子的容量大大提高,吸附效果很好[16]。利用木屑吸附混合電鍍廢水中的銅離子,
效果優於單一廢水中銅的處理[17]。
5生物法處理含銅電鍍廢水
生物法處理重金屬廢水最大的特點是在運行過程中微生物能不斷地增殖,生物質去除金屬離子的量隨生物質量的增加而增加。生物法在應用上具有很多優點,如綜合處理能力較強,使廢水中的銅、六價鉻、鎳、鋅、隔、鉛等有害金屬離子得到有效的去除;處理方法簡便實用;過程式控制制簡單;污泥量少,二次污染明顯減少。然而生物法處理重金屬廢水存在著功能菌繁殖速度和反應速率慢,處理水難以回用的缺點。目前一些微生物已經應用於含銅電鍍廢水的凈化,生物吸附是利用一定種類的生物群積聚廢水中的重金屬,生物群可以被認為是生物吸附的離子交換劑。微生物有機體屬於不同的種屬,如細菌、真菌、酵母菌、藻類等,這些天然的、豐富的、價廉的微生物可以用作有效的生物吸附劑選擇性地去除廢水中的銅離子,有關利用微生物去除銅離子的報道很多[18-20]。雖然活性微生物的吸附量和吸附效率高於非活性微生物,通常仍選用非活性微生物,主要是非活性微生物不受環境毒性、營養物、生長介質的限制,解吸容易,微生物可以再利用,過程式控制制簡單,生物體停留時間較長,生物吸附迅速。採用微生物處理重金屬廢水的研究已成為熱點。
⑶ 線路板廢水處理。
一、電路板廢水概述
電路板生產過程中的污染物較多,所排廢水中主要含有銅、鉻、鎳、鋅、酸鹼等污染成份。以上廢水若不進行有效治理,將對環境造成嚴重污染。天然水體受到酸、鹼、重金屬污染後水體的緩沖作用遭到破壞,使水質惡化、抑制或阻止微生物活動,降低水的自凈能力,同時也會對農作物造成危害,重金屬離子對身體健康有極大危害,且水中的重金屬離子不會被微生物降解,它們可在生物體內吸附,積累和富集,對人類、魚類、浮游生物的危害極大,嚴重時可能造成農作物減產或牲畜的死亡。因此,必須進行無害化處理,按環保要求必須進行嚴格治理,達到排放標准。
二、電路板廢水的成分及分類
印製電路板行業廢水水質成份復雜,須按水質分類處理,因此必須首先將廢水按水質和處理方法的不同進行廢水分流。
1、常見印製電路板廢水所含成份有:
重金屬:Cu、Ni、Pb、Sn、Mn、Ag、Au、Pd等。
有機物:各種電鍍或化學鍍添加劑、絡合劑、清洗劑、油墨、穩定劑、有機溶劑等;
無機物:酸、鹼、NH3-N(NH3或銨鹽)、P(各種磷酸鹽)、F等。
2、廢水分流宜按所含物質離子態Cu、絡合Cu和有機物三種類型分流或更多。Ni和CN可根據實際處理需要決定是否需要分流。
3、顯影脫膜(退膜、去膜)廢液主要成份是抗蝕等油墨、顯影液。COD濃度很高,是PCB行業廢水COD的主要來源。其化學特性特殊,應單獨分流後處理。
4、絡合態重金屬Cu、Ni宜與離子態廢水分流並分別處理。
5、廢液宜分類並單獨收集。
三、電路板廢水處理工藝
1、油墨廢液預處理工藝
油墨廢液主要指顯影、脫膜工序中的廢液,這些廢液中含有大量的感光膜、抗焊膜渣等。廢液呈鹼性,PH值一般在11~13之間;COD含量非常高,范圍一般在8000-10000mg/L。
油墨廢液的主要成份為含羥基的樹脂在鹼性條件下所生成的有機酸鹽,而這些含羥基的樹脂不易溶於酸性溶液中。應用這一基本性質,在處理顯影、脫膜廢液時可採取以廢治廢的方法,利用生產車間排出的廢酸液對油墨廢液中進行酸化處理,不足時可投加硫酸溶液。
工藝流程圖如下:
⑷ 請問工業中處理含銅廢水的常規方法
目前國內外對化學法處理含銅廢水研究較多,主要有化學沉澱法、置換法、電解法回等。並且答大多已應用於實際生產中。
化學沉澱法:主要分為石灰法和硫化物沉澱法等。石灰法是作為工業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鹼(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澱,從而降低廢水中銅離子含量而達到排放標准。其處理工藝為
:重金屬酸性廢水→沉砂池→石灰乳混合反應池→沉澱池→凈化水→外排。
物化法一般都是採用離子反滲透膜、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做了深入的研究,並取得了一定的成果。
活性炭吸附法是最常用的一種含銅廢水處理技術。
具體可參考:
李博;
劉述平
含銅廢水的處理技術及研究進展
礦產綜合利用
2008-10-15
期刊
http://www.hb139.com/gs-htfs.html
⑸ 介紹幾種PCB廢水處理的幾種方法。
處理PCB廢水的難度在於其成分復雜,包括重金屬離子如銅離子、鎳離子、銅氨絡離子等,有機物如氨、EDTA、檸檬酸、酒石酸、油脂、油墨和表面活性劑,以及酸性和氧化劑。常見的處理方法有七種:硫酸亞鐵+石灰法,硫酸亞鐵+燒鹼法,硫酸亞鐵+燒鹼+硫化鈉法,硫酸亞鐵+石灰+硫化鈉法,重金屬捕集劑一步法,重金屬捕集劑二步法,以及硫化鈉法。
硫酸亞鐵+石灰法中,Fe2+在酸性環境下置換絡合態Cu2+,再通過鹼調整pH至9.5-11.5,使重金屬以氫氧化物形態沉澱。此法需大量FeSO4,按原水含銅31mg/L計算,每噸廢水需90%FeSO4 400-500g,以及大量鹼調整pH。石灰會產生大量污泥,處理成本高。
硫酸亞鐵法處理PCB廢水的銅離子含量難以達標,需加入硫化鈉處理。廢水pH調整後進入生化系統需加酸回調。此方法操作繁瑣。
亞鐵也會產生污泥,1kg亞鐵可產生0.6kg (含水量60%)的污泥。石灰加葯系統復雜,易堵塞管道,動力消耗大。使用燒鹼的污泥含銅較高,有一定利用價值。
硫化鈉法存在不安全隱患,加酸過程中可能產生硫化氫氣體。此法沉澱物是氫氧化物,有二次污染風險。
重捕劑法如RS100,對重金屬有強力螯合作用,無二次污染,無硫化氫氣體產生,處理pH在6-9,無需回調。銅離子可做到0.05mg/L,污泥含銅量2.5%,回收價值高。
硫化鈉法礬花細小,難以沉澱,水體溶液發黑,氣味有時較大,成本高,COD易超標。
採用二步法,處理成本低,操作簡單可靠,是PCB廢水處理的發展方向。詳細情況另文介紹。
⑹ 介紹幾種PCB廢水處理的幾種方法。
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目前,國內處理線路板廢水含有銅離子、鎳離子、銅氨絡離子、EDTA-Cu離子、CuCl3離子等重金屬,含有氨、EDTA、檸檬酸、酒石酸、油脂、油墨、表面活性劑等有機成分,還含有氧化劑如過硫酸鹽之類和酸性物質,成分十分復雜,處理難度大。 現就處理重金屬方法的七種方法:1.硫酸亞鐵+石灰法,2.硫酸亞鐵+燒鹼法, 3. 硫酸亞鐵+燒鹼+硫化鈉法、4.硫酸亞鐵+石灰+硫化鈉法、5.重金屬捕集劑一步法,6.重金屬捕集劑二步法、7.硫化鈉法。分單元操作,從經濟技術上做一些分析。為了方便比較起見,列舉的水樣條件為:PH=4,Cu2+=31.0mg/L,COD=450。
一、硫酸亞鐵 利用Fe2+在酸性環境下置換絡合態Cu2+,再加入鹼把PH調到9.5-11.5,讓重金屬離子以氫氧化物的形態沉澱下來 在置換過程中硫酸亞鐵需要大量過量,一般的情況需要過量4-5倍。按原水含銅31mg/L計算,需要含量為90%硫酸亞鐵(FeSO4.7H2O)400-500g/噸廢水。還調PH調到9.5-11.5需要大量的鹼性物質。大約需要0.8-0.9kg燒鹼或石灰(含量70%)1.0-1.2kg。 如果採用石灰的話,將產生大量的污泥,1kg100%石灰將產生2.3kg污泥(干基)。換算成含水50%的污泥將是3.83kg,這些污泥因為含銅量低<0.5%,毫無利用價值,處理需要大量的人力、污泥處理設施、壓濾設備和污泥處理費用。因此硫酸亞鐵+石灰法處理PCB廢水表面上費用低,如果加上污泥處理費用成本是十分高。 硫酸亞鐵法處理的水質一般情況銅離子含量是難以到達0.5mg/L,往往需要加入硫化鈉處理才能確保出水銅離子含量<0.5mg/L。由於此時廢水PH=9.5-10.5,進入生化系統還需要加硫酸回調到PH=6.0-9。因此,此方法操作十分繁瑣。 亞鐵本身也會產生污泥,1kg亞鐵可產生0.6kg (含水量60%)的污泥。
原使用石灰的污泥含銅量低,無利用價值。這種污泥屬於危險固體物,污泥處理費根據城市不同,價格差距比較大,無錫市1500元/噸,深圳1200元/噸。長沙地區按200元/噸估算。另外需要場地堆放,每班至少得增加一位操作人員。另外石灰加葯系統復雜,容易堵塞管道,動力消耗大。 使用燒鹼的污泥含銅較高一般是>1.5%,有一定利用價值,生產廠家無需花錢請人處理,相反可以賣給有資質的單位,一般較高是含銅2%200-400元/噸,所以在表中是負數。 採用硫化鈉有不安全隱患,在加酸過程中,可能出現局部酸度過大,產生硫化氫氣體,危及人們生命安全。 硫酸亞鐵法由於沉澱物是氫氧化物,有二次污染的可能
二、重捕劑法 重捕劑RS100是有機硫、氮化合物,對重金屬離子有強力的螯合作用。無二次污染,無硫化氫氣體產生,處理PCB廢水的PH在6-9之間,不需要硫酸回調,處理的水質好,銅離子可以做到0.05mg/L,重金屬捕集劑在水中不殘留,對水體無害。污泥量少,污泥的含銅量2.5%,回收價值高。尤其是二步法,處理成本低廉,操作簡單可靠,是PCB廢水處理的發展方向。
硫化鈉法礬花細小,難以沉澱,水體溶液發黑,氣味有時較大,成本高,COD容易超標,存在安全隱患,極少廠家採用。 採用二步法就是在原有設備基礎上加入一個沉澱池投資,實現二步沉澱,充分利用化學平衡原理,做到物盡其用,最大的發揮葯劑的效用。詳細情況另文介紹。