含铜电镀废水处理技术研究进展

发布日期:[09-04-30 10:32:36] 浏览人次:[]

摘要:含铜电镀废水中其它重金属和络合剂的存在,特别是氰根离子的存在,加大了铜的处理难度,导致含铜废水不易达标排放。结合国内外研究成果,综合分析化学法、离子交换法、膜分离法、吸附法、生物法等在处理含铜电镀废水中的优缺点,并提出了处理含铜混合电镀废水的关键问题,对混合电镀废水的处理具有指导意义。

中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:1009-2455(2007)03-0013-03

在电镀行业,除了镀件要求的电镀铜之外,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,而该种废水通常含有多种重金属和络合剂,这给铜以及其它金属的去除和回收带来了麻烦,安全而有效地处理含铜混合电镀废水仍是电镀废水处理的一项艰巨任务。

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,这些方法也是处理其它重金属废水常用的方法,本文主要介绍在含铜电镀废水中的具体应用。

1化学法处理含铜电镀废水

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[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

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