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线路板厂含铜废水处理化学沉淀法

作者: 时间:2021-09-11 17:18:48 点击:



近年来,随着我国电子技术的发展,印刷电路板已经成为一种应用广泛的电子产品。由于电子产品更新换代不断加快,传统电路板逐渐被淘汰。同时,由于印刷电路板制造过程中会产生大量含铜废水,如果这些含铜废水未经处理直接排放,势必会对自然环境造成严重污染,甚至危害人体健康。长期以来,人们从电路板回收含铜废液时,需要中和、放电和废水,对废水进行离子交换法处理,然后再蒸发、再渗透,进行再离子交换。通过对处理后废水中铜离子含量的检测,合格后才能排放,但处理后废水中氨氮含量较高。为解决这一问题,采用化学沉淀法处理电路板厂含铜废水,并通过正交试验确定了最佳工艺条件。为电路板厂改进废水处理工艺提供参考。

1.实验部分

1.1实验原理

采用化学沉淀法处理电路板厂含铜废水时,需要确定化学沉淀法中的沉淀剂组成。本文采用硫化钠和硫酸亚铁作为沉淀剂的主要成分。化学沉淀法的除铜原理主要通过硫酸亚铁法实现,即将pH=2:3的硫酸亚铁中的二价铁离子氧化成三价铁离子,再将三价铁离子加入含铜废水中,使三价铁离子与EDTA结合,从而实现对Cu2+的置换。从而使含铜废水中的铜离子由原来的络合态转变为游离态,进而提高含铜废水的pH值,从而沉淀出Fe(OH)3、Fe(OH)2和Cu(OH)2,从而有效地去除废水中的铜离子和铁离子。此外,由于Fe(OH)3在沉淀过程中起到了混凝作用,可以提高含铜废液的沉淀速率。从而提高含铜废水的处理效率。在碱性环境下,通过硫化钠中Cu2+和S2-的作用,废液中会产生大量的CuS沉淀,然后在含铜废水中加入絮凝剂和混凝剂,保证细小CuS的快速沉淀,从而实现对含铜废水中铜离子的有效去除。

1.2实验方法

线路板厂含铜废水处理化学沉淀法(图1)

为了分析含铜废水的水质,用二乙基二硫代氨基甲酸钠测定了含铜废水处理前后的铜离子含量。测定方法为分光光度法。结果表明,处理前含铜废水的铜离子含量高达15.7 mg/L,应用化学沉淀法处理后的含铜废水的铜离子含量高达15.7 mg/L,应用化学沉淀法处理的含铜废水的铜离子含量高达15.7 mg/L。此外,本文还进行了单因素实验,通过正交实验确定了pH、PAM、FeSO4·7H2O、石灰和Na2S的初始掺杂量。结合实际工艺投加量、水力停留时间和反应池容积,计算出0.5L含铜废水中各药剂的投加量。各试剂的实际掺入量分别为:pH=2,PAM=3.3mL,FeSO4·7H2O=3mL,石灰=3.9mL,Na2S=2mL。

2.实验结果

2.1 pH值对化学沉淀法处理效果的影响

在pH值分别为1、2、3、4的4个0.5L含铜废水中加入FeSO4·7H2O试剂3mL,设定搅拌时间15min,再向4个含铜废水中加入氢氧化钠,使4个含铜废水的pH值升至9,再将4个含铜废水与石灰混合3.9mL,搅拌15min,再与Na2S混合2mL。再次进行15min的搅拌反应,然后将PAM与3.3ml混合,最后搅拌15min,放置,等待废水沉淀,然后测定上清液中铜的浓度。结果表明,上清液中铜浓度的初始值为15.7 mg/L。通过考察不同pH值对铜去除率的影响,发现化学沉淀法的铜去除率随初始pH值的升高呈现先升高后降低的趋势。当初始pH值为3时,化学沉淀法的处理效果最好。

2.2 FeSO·47H2O投加量对化学沉淀法处理效果的影响

将含铜废水的初始pH值设定为3,将不同成分的FeSO4·7H2O混合,并按上述操作加入其它试剂,即可得到较好的效果。

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