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含銅廢水處理工藝有哪些？
發(fā)布時間：
2019-11-27
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銅的冶煉、加工以及電鍍等工業(yè)生產(chǎn)過程中都會產(chǎn)生大量含銅廢水，按銅離子的價態(tài)有二價態(tài)銅離子和一價態(tài)銅離子；按銅離子存在的形式有游離銅和絡(luò)合銅。含銅廢水處理工藝主要有置換法 、離子交換法、電解法、化學(xué)沉淀法、重金屬螯合劑法、膜分離法等。
一. 置換法
置換法是在酸性條件下，基于金屬活潑性將鐵粉或鋁粉加入到廢水中，從而置換出銅離子的方法。該方法比較簡單，投資少，但是沉淀后的銅離子分離困難，回收的銅離子純度低、反應(yīng)條件不易控制、還會產(chǎn)生大量的污泥。
二. 離子交換法
離子交換法是一種重要的廢水治理方法，適用于含銅濃度在50~200mg/L的廢水。離子交換法受離子交換性能影響較大，若用弱酸性陽離子交換樹脂，很難吸附銅離子；若用強酸性陽離子交換樹脂交換容量則較小，再生時要用較多的酸；若廢水中含銅量較低，鐵離子也會被樹脂吸附，洗脫后難以分離。離子交換法具有處理容量大、出水水質(zhì)好等特點，且占地少、不需對廢水進(jìn)行分類處理、可回收水量和重金屬資源等優(yōu)點；缺點是樹脂受污染或氧化失效、再生頻繁、操作費用高。
三. 電解法
電解法是利用通電時陰陽極的電化學(xué)反應(yīng)而使廢水中的銅離子向陰極遷移并在電極表面析出。電解法處理含銅廢水不僅在理論上較為成熟，而且平板電極電解槽、流態(tài)化電解槽等處理裝置均在生產(chǎn)實際中廣泛應(yīng)用。采用電解法處理含銅廢水時，可以陰極上回收銅，金屬純度較高，但要求廢水中含銅量不小于2~3g/L，而且設(shè)備復(fù)雜、投資大、能耗高、處理量小。
四. 化學(xué)沉淀法
化學(xué)沉淀法是銅和大多數(shù)重金屬的常規(guī)處理方法，包括氫氧化物沉淀法和硫化物沉淀法，酸性含銅污水經(jīng)調(diào)整pH值后，再經(jīng)沉淀過濾，能達(dá)到出水含銅<0.5mg/L。
1. 氫氧化物沉淀法
氫氧化物沉淀法中石灰法使用較廣，其機理主要是往廢水中添加堿（氫氧化鈣），提供廢水的pH值，使銅離子等重金屬形成難容的氫氧化物沉淀，從而降低廢水中的銅離子含量而達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。該方法處理后的凈化水有較高的pH值和鈣硬度，有嚴(yán)重的結(jié)垢趨勢，需采用合適的水質(zhì)穩(wěn)定措施進(jìn)行阻垢后才能回用，而且不適于處理絡(luò)合銅廢水。
2. 硫化物沉淀法
硫化沉淀法是利用添加Na2S等能與重金屬形成比較穩(wěn)定硫化沉淀物的原理，改法用于常規(guī)的化學(xué)沉淀法無法處理的含絡(luò)合銅廢水，但加入了大量的化學(xué)藥劑，存在二次污染的風(fēng)險。
五. 重金屬螯合劑法
采用重金屬螯合劑對含銅廢水進(jìn)行處理，在pH值為3~13、投加量大于水中Cu2+質(zhì)量7倍（質(zhì)量比）、反應(yīng)時間約為15min及投加少量PAC/PFS的條件下，可以使處理水中Cu2+含量低于0.5mg/L的國家允許排放標(biāo)準(zhǔn)。采用該方法處理印制電路板低銅含量的含銅廢水優(yōu)于采用傳統(tǒng)的化學(xué)處理法。
六. 膜分離法
隨著膜技術(shù)在工業(yè)廢水處理及回用中的普及，將膜分離技術(shù)（微濾、超濾、納濾、反滲透等）應(yīng)用到含銅廢水處理工程中，不但使透過水得到回用，而且銅離子濃縮后可直接回用生產(chǎn)線中或通過MVR等工藝回收，從而實現(xiàn)含銅廢水的閉路循環(huán)和零排放，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
一. 置換法
置換法是在酸性條件下，基于金屬活潑性將鐵粉或鋁粉加入到廢水中，從而置換出銅離子的方法。該方法比較簡單，投資少，但是沉淀后的銅離子分離困難，回收的銅離子純度低、反應(yīng)條件不易控制、還會產(chǎn)生大量的污泥。
二. 離子交換法
離子交換法是一種重要的廢水治理方法，適用于含銅濃度在50~200mg/L的廢水。離子交換法受離子交換性能影響較大，若用弱酸性陽離子交換樹脂，很難吸附銅離子；若用強酸性陽離子交換樹脂交換容量則較小，再生時要用較多的酸；若廢水中含銅量較低，鐵離子也會被樹脂吸附，洗脫后難以分離。離子交換法具有處理容量大、出水水質(zhì)好等特點，且占地少、不需對廢水進(jìn)行分類處理、可回收水量和重金屬資源等優(yōu)點；缺點是樹脂受污染或氧化失效、再生頻繁、操作費用高。
三. 電解法
電解法是利用通電時陰陽極的電化學(xué)反應(yīng)而使廢水中的銅離子向陰極遷移并在電極表面析出。電解法處理含銅廢水不僅在理論上較為成熟，而且平板電極電解槽、流態(tài)化電解槽等處理裝置均在生產(chǎn)實際中廣泛應(yīng)用。采用電解法處理含銅廢水時，可以陰極上回收銅，金屬純度較高，但要求廢水中含銅量不小于2~3g/L，而且設(shè)備復(fù)雜、投資大、能耗高、處理量小。
四. 化學(xué)沉淀法
化學(xué)沉淀法是銅和大多數(shù)重金屬的常規(guī)處理方法，包括氫氧化物沉淀法和硫化物沉淀法，酸性含銅污水經(jīng)調(diào)整pH值后，再經(jīng)沉淀過濾，能達(dá)到出水含銅<0.5mg/L。
1. 氫氧化物沉淀法
氫氧化物沉淀法中石灰法使用較廣，其機理主要是往廢水中添加堿（氫氧化鈣），提供廢水的pH值，使銅離子等重金屬形成難容的氫氧化物沉淀，從而降低廢水中的銅離子含量而達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。該方法處理后的凈化水有較高的pH值和鈣硬度，有嚴(yán)重的結(jié)垢趨勢，需采用合適的水質(zhì)穩(wěn)定措施進(jìn)行阻垢后才能回用，而且不適于處理絡(luò)合銅廢水。
2. 硫化物沉淀法
硫化沉淀法是利用添加Na2S等能與重金屬形成比較穩(wěn)定硫化沉淀物的原理，改法用于常規(guī)的化學(xué)沉淀法無法處理的含絡(luò)合銅廢水，但加入了大量的化學(xué)藥劑，存在二次污染的風(fēng)險。
五. 重金屬螯合劑法
采用重金屬螯合劑對含銅廢水進(jìn)行處理，在pH值為3~13、投加量大于水中Cu2+質(zhì)量7倍（質(zhì)量比）、反應(yīng)時間約為15min及投加少量PAC/PFS的條件下，可以使處理水中Cu2+含量低于0.5mg/L的國家允許排放標(biāo)準(zhǔn)。采用該方法處理印制電路板低銅含量的含銅廢水優(yōu)于采用傳統(tǒng)的化學(xué)處理法。
六. 膜分離法
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