⑴ 含铜废水怎么处理
含铜废水的处理是保护环境和维护水质的重要任务。这类废水若直接排放入水体,会对环境造成严重污染。在含铜量达到一定浓度时,如0.01mg/L、3.0mg/L、15mg/L等,水体的自净能力会受到明显抑制,产生异味,甚至无法饮用。因此,必须将含铜工业废水进行处理,确保达到排放标准后方可排放。江苏铭盛环境提供的以下几种含铜工业废水处理方法,旨在帮助解决这一问题。
化学沉淀法是处理铜和大多数重金属废水的常用方法。通过调整废水的pH值后,进行沉淀和过滤,可以有效去除废水中的铜离子,使其浓度低于0.5mg/L。该方法技术成熟、投资少、处理成本低、适应性强、管理方便、自动化程度高。在恰当的条件下,处理后的废水中铜离子的质量浓度会显著低于国家规定的污水排放标准。然而,此法的不足之处在于会产生含重金属的污泥,若处理不当还会产生二次污染。因此,在应用化学法处理含铜废水时,首先需要破坏络合物,确保铜以离子形式存在于清洗废水中。同时,设计合理的处理工艺,如加重力澄清池和砂滤,以提高固液分离效果,减少出水铜含量。此外,ph值控制适宜、澄清池设计合理、沉渣沉淀性能良好或采用三级处理(过滤)是确保出水铜含量稳定在0.5mg/L以下的关键因素。
电解法在处理硫酸盐镀铜废水中具有广泛应用,尤其是在电解法结合离子交换法或电解法与化学沉淀法组合使用时。这种方法能够有效去除废水中的铜离子,提升处理效率。
吸附法是通过利用材料的物理吸附和化学吸附作用来去除废水中有害物质的一种方法。活性炭、沸石分子筛、粉煤灰、矿物等材料在吸附铜离子方面有良好表现,该法操作方便、吸附效果好、吸附剂来源广泛、成本较低。然而,吸附剂的使用寿命短,再生困难,难以回收铜离子,是吸附法的局限性之一。
离子交换法适用于处理含铜浓度在50~200mg/L的废水。对于高浓度的废水,若使用弱酸性阳离子交换树脂难以有效吸附铜离子;而使用强酸性阳离子交换树脂时,再生时需要消耗较多的酸,且处理含铜量较低的废水时,铁离子也可能被树脂吸附,导致洗脱后难以分离。因此,选择合适的离子交换树脂对于高效处理含铜废水至关重要。
⑵ 含铜电镀废水的处理有哪些方法
1.1
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。单一含铜废水在pH值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[1]。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。
1.2硫化物沉淀法
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[2]。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。沉淀法处理电镀废水应用最为广泛,除了以上两种常见的方法之外,
很多研究者把研究的重点放到了重金属沉淀剂的开发上。用淀粉黄原酸酯(ISX)处理含铜电镀废水,铜脱除率大于99%。YijiuLi等利用二乙基氨基二硫代甲酸钠(DDTC)
作为重金属捕获剂,当DDTC与铜的质量比为0.8~1.2时,铜的去除率可以达到99.6%[3],该捕获剂已经工业应用。重金属沉淀剂的研究将更有利于化学沉淀法的发展。
1.3电化学法
电化学方法处理重金属废水具有高效、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。该方法主要用于硫酸铜镀铜废水等酸性介质的含铜废水,是较为成熟的处理含铜电镀废水的方法之一,国内有商品设备供应。目前,常用的除平板电极电解槽外,还有含非导体颗粒的平板电极电解槽和流化床电解槽等多种形式的电解槽。近年来的试验研究该方法也能用于氰化铜、焦磷酸镀铜等电镀废水处理。L.Szpyrkowicz等利用不锈钢电极在pH值为13时直接氧化氰化铜废水,在1.5h 内使得含铜废水中铜的质量浓度由470mg/L降到0.25mg/L,回收金属铜335.3mg[4],同时指出不锈钢电极的表面状态对氧化铜氰化合物具有重要的影响,特别是水力条件对电化学反应器破铜氰络合物的影响,并提出了新的反应器的动力和电流效率的精确数值[5]。研究者又不断地改进电极,大大提高了电流效率和回收能力,然而由于电极很容易污染,耗能、处理费用高等缺点限制了电化学法处理含铜电镀废水的应用。2离子交换法处理含铜电镀废水离子交换法是处理重金属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。近年来,纤维素物质开始受到青睐;络合剂对该方法处理含铜电镀废水的影响较小。
2.1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[6]。另外鳌合树脂具有选择性好、吸附容量
大、快速等优点受到水处理专家的青睐,许多研究者合成了多种多样的鳌合树脂用于铜的
去除和回收,宋吉明等[7]利用钠型氨基磷酸鳌合树脂使得处理后的出水Cu2+的质量浓度不大于0.015mg/L,M.R.Lutfor等[8]通过将聚丙烯晴嫁接在淀粉上制备含氨基功能团的鳌合树脂,在pH值为6时对铜的吸附能力高达3.0mmol/g,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。
2.2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[9]。近年来天然纤维研究成为热点,天然纤维价格低廉,来源广泛,是一种很有前途的离子交换剂,利用椰子外壳,棕榈纤维和稻米外壳等天然纤维去除重金属离子的研究效果很好。
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
[10],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。另外液膜法处理重金属废水在美国、日本、德国均有报道,有的已获得经验性规律,F.valenzuela等[11]利用Span-80-水杨醛肟液膜体系对酸性采矿废水中的铜进行处理,并建立了搅拌条件下去除铜的动力模型。
4吸附法处理含铜电镀废水
吸附法处理重金属废水具有很多优点,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,成为近年来研究的热点。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[12]。另外对现有的吸附剂进行改性可以大大提高交换容量和效率。李爱阳[13]对斜发沸石改性,提高了吸附性能,有效去除铜,并同时去除锌、隔、铅等重金属离子,工业运行效果良好;SelvaajRengaraj等[14]对多空渗水性钒土进行氨化和质子化改性,实现了对含铜的质量浓度为100mg/L的废水去除达到95%,为低浓度的含铜废水的处理开辟了道路。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[15],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[16]。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[17]。
5生物法处理含铜电镀废水
生物法处理重金属废水最大的特点是在运行过程中微生物能不断地增殖,生物质去除金属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。然而生物法处理重金属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。目前一些微生物已经应用于含铜电镀废水的净化,生物吸附是利用一定种类的生物群积聚废水中的重金属,生物群可以被认为是生物吸附的离子交换剂。微生物有机体属于不同的种属,如细菌、真菌、酵母菌、藻类等,这些天然的、丰富的、价廉的微生物可以用作有效的生物吸附剂选择性地去除废水中的铜离子,有关利用微生物去除铜离子的报道很多[18-20]。虽然活性微生物的吸附量和吸附效率高于非活性微生物,通常仍选用非活性微生物,主要是非活性微生物不受环境毒性、营养物、生长介质的限制,解吸容易,微生物可以再利用,过程控制简单,生物体停留时间较长,生物吸附迅速。采用微生物处理重金属废水的研究已成为热点。
⑶ 线路板废水处理。
一、电路板废水概述
电路板生产过程中的污染物较多,所排废水中主要含有铜、铬、镍、锌、酸碱等污染成份。以上废水若不进行有效治理,将对环境造成严重污染。天然水体受到酸、碱、重金属污染后水体的缓冲作用遭到破坏,使水质恶化、抑制或阻止微生物活动,降低水的自净能力,同时也会对农作物造成危害,重金属离子对身体健康有极大危害,且水中的重金属离子不会被微生物降解,它们可在生物体内吸附,积累和富集,对人类、鱼类、浮游生物的危害极大,严重时可能造成农作物减产或牲畜的死亡。因此,必须进行无害化处理,按环保要求必须进行严格治理,达到排放标准。
二、电路板废水的成分及分类
印制电路板行业废水水质成份复杂,须按水质分类处理,因此必须首先将废水按水质和处理方法的不同进行废水分流。
1、常见印制电路板废水所含成份有:
重金属:Cu、Ni、Pb、Sn、Mn、Ag、Au、Pd等。
有机物:各种电镀或化学镀添加剂、络合剂、清洗剂、油墨、稳定剂、有机溶剂等;
无机物:酸、碱、NH3-N(NH3或铵盐)、P(各种磷酸盐)、F等。
2、废水分流宜按所含物质离子态Cu、络合Cu和有机物三种类型分流或更多。Ni和CN可根据实际处理需要决定是否需要分流。
3、显影脱膜(退膜、去膜)废液主要成份是抗蚀等油墨、显影液。COD浓度很高,是PCB行业废水COD的主要来源。其化学特性特殊,应单独分流后处理。
4、络合态重金属Cu、Ni宜与离子态废水分流并分别处理。
5、废液宜分类并单独收集。
三、电路板废水处理工艺
1、油墨废液预处理工艺
油墨废液主要指显影、脱膜工序中的废液,这些废液中含有大量的感光膜、抗焊膜渣等。废液呈碱性,PH值一般在11~13之间;COD含量非常高,范围一般在8000-10000mg/L。
油墨废液的主要成份为含羟基的树脂在碱性条件下所生成的有机酸盐,而这些含羟基的树脂不易溶于酸性溶液中。应用这一基本性质,在处理显影、脱膜废液时可采取以废治废的方法,利用生产车间排出的废酸液对油墨废液中进行酸化处理,不足时可投加硫酸溶液。
工艺流程图如下:
⑷ 请问工业中处理含铜废水的常规方法
目前国内外对化学法处理含铜废水研究较多,主要有化学沉淀法、置换法、电解法回等。并且答大多已应用于实际生产中。
化学沉淀法:主要分为石灰法和硫化物沉淀法等。石灰法是作为工业上处理含铜等重金属离子酸性废水应用较广的一种方法,其机理主要是往废水中添加碱(一般是氢氧化钙)提高其pH,使铜等重金属离子生成难溶氢氧化物沉淀,从而降低废水中铜离子含量而达到排放标准。其处理工艺为
:重金属酸性废水→沉砂池→石灰乳混合反应池→沉淀池→净化水→外排。
物化法一般都是采用离子反渗透膜、离子交换、吸附等方法除去废液中的铜。在物化法方面也有众多学者做了深入的研究,并取得了一定的成果。
活性炭吸附法是最常用的一种含铜废水处理技术。
具体可参考:
李博;
刘述平
含铜废水的处理技术及研究进展
矿产综合利用
2008-10-15
期刊
http://www.hb139.com/gs-htfs.html
⑸ 介绍几种PCB废水处理的几种方法。
处理PCB废水的难度在于其成分复杂,包括重金属离子如铜离子、镍离子、铜氨络离子等,有机物如氨、EDTA、柠檬酸、酒石酸、油脂、油墨和表面活性剂,以及酸性和氧化剂。常见的处理方法有七种:硫酸亚铁+石灰法,硫酸亚铁+烧碱法,硫酸亚铁+烧碱+硫化钠法,硫酸亚铁+石灰+硫化钠法,重金属捕集剂一步法,重金属捕集剂二步法,以及硫化钠法。
硫酸亚铁+石灰法中,Fe2+在酸性环境下置换络合态Cu2+,再通过碱调整pH至9.5-11.5,使重金属以氢氧化物形态沉淀。此法需大量FeSO4,按原水含铜31mg/L计算,每吨废水需90%FeSO4 400-500g,以及大量碱调整pH。石灰会产生大量污泥,处理成本高。
硫酸亚铁法处理PCB废水的铜离子含量难以达标,需加入硫化钠处理。废水pH调整后进入生化系统需加酸回调。此方法操作繁琐。
亚铁也会产生污泥,1kg亚铁可产生0.6kg (含水量60%)的污泥。石灰加药系统复杂,易堵塞管道,动力消耗大。使用烧碱的污泥含铜较高,有一定利用价值。
硫化钠法存在不安全隐患,加酸过程中可能产生硫化氢气体。此法沉淀物是氢氧化物,有二次污染风险。
重捕剂法如RS100,对重金属有强力螯合作用,无二次污染,无硫化氢气体产生,处理pH在6-9,无需回调。铜离子可做到0.05mg/L,污泥含铜量2.5%,回收价值高。
硫化钠法矾花细小,难以沉淀,水体溶液发黑,气味有时较大,成本高,COD易超标。
采用二步法,处理成本低,操作简单可靠,是PCB废水处理的发展方向。详细情况另文介绍。
⑹ 介绍几种PCB废水处理的几种方法。
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目前,国内处理线路板废水含有铜离子、镍离子、铜氨络离子、EDTA-Cu离子、CuCl3离子等重金属,含有氨、EDTA、柠檬酸、酒石酸、油脂、油墨、表面活性剂等有机成分,还含有氧化剂如过硫酸盐之类和酸性物质,成分十分复杂,处理难度大。 现就处理重金属方法的七种方法:1.硫酸亚铁+石灰法,2.硫酸亚铁+烧碱法, 3. 硫酸亚铁+烧碱+硫化钠法、4.硫酸亚铁+石灰+硫化钠法、5.重金属捕集剂一步法,6.重金属捕集剂二步法、7.硫化钠法。分单元操作,从经济技术上做一些分析。为了方便比较起见,列举的水样条件为:PH=4,Cu2+=31.0mg/L,COD=450。
一、硫酸亚铁 利用Fe2+在酸性环境下置换络合态Cu2+,再加入碱把PH调到9.5-11.5,让重金属离子以氢氧化物的形态沉淀下来 在置换过程中硫酸亚铁需要大量过量,一般的情况需要过量4-5倍。按原水含铜31mg/L计算,需要含量为90%硫酸亚铁(FeSO4.7H2O)400-500g/吨废水。还调PH调到9.5-11.5需要大量的碱性物质。大约需要0.8-0.9kg烧碱或石灰(含量70%)1.0-1.2kg。 如果采用石灰的话,将产生大量的污泥,1kg100%石灰将产生2.3kg污泥(干基)。换算成含水50%的污泥将是3.83kg,这些污泥因为含铜量低<0.5%,毫无利用价值,处理需要大量的人力、污泥处理设施、压滤设备和污泥处理费用。因此硫酸亚铁+石灰法处理PCB废水表面上费用低,如果加上污泥处理费用成本是十分高。 硫酸亚铁法处理的水质一般情况铜离子含量是难以到达0.5mg/L,往往需要加入硫化钠处理才能确保出水铜离子含量<0.5mg/L。由于此时废水PH=9.5-10.5,进入生化系统还需要加硫酸回调到PH=6.0-9。因此,此方法操作十分繁琐。 亚铁本身也会产生污泥,1kg亚铁可产生0.6kg (含水量60%)的污泥。
原使用石灰的污泥含铜量低,无利用价值。这种污泥属于危险固体物,污泥处理费根据城市不同,价格差距比较大,无锡市1500元/吨,深圳1200元/吨。长沙地区按200元/吨估算。另外需要场地堆放,每班至少得增加一位操作人员。另外石灰加药系统复杂,容易堵塞管道,动力消耗大。 使用烧碱的污泥含铜较高一般是>1.5%,有一定利用价值,生产厂家无需花钱请人处理,相反可以卖给有资质的单位,一般较高是含铜2%200-400元/吨,所以在表中是负数。 采用硫化钠有不安全隐患,在加酸过程中,可能出现局部酸度过大,产生硫化氢气体,危及人们生命安全。 硫酸亚铁法由于沉淀物是氢氧化物,有二次污染的可能
二、重捕剂法 重捕剂RS100是有机硫、氮化合物,对重金属离子有强力的螯合作用。无二次污染,无硫化氢气体产生,处理PCB废水的PH在6-9之间,不需要硫酸回调,处理的水质好,铜离子可以做到0.05mg/L,重金属捕集剂在水中不残留,对水体无害。污泥量少,污泥的含铜量2.5%,回收价值高。尤其是二步法,处理成本低廉,操作简单可靠,是PCB废水处理的发展方向。
硫化钠法矾花细小,难以沉淀,水体溶液发黑,气味有时较大,成本高,COD容易超标,存在安全隐患,极少厂家采用。 采用二步法就是在原有设备基础上加入一个沉淀池投资,实现二步沉淀,充分利用化学平衡原理,做到物尽其用,最大的发挥药剂的效用。详细情况另文介绍。