含铜废水处理方法
专利名称：一种含铜废水的处理方法
含铜废水的处理方法
技术领域：
本发明涉及一种含铜废水的处理方法。背景技术：
含铜废水是冶金、电子等行业产生的一类废水，主要有印刷电路板蚀刻废水、电镀废水等。含铜废水中铜含量高达0.135g/L，大大超过污水排放标准（-1996），如果直接排放将严重污染环境，因此必须采取必要措施处理含铜废水。在印刷电路板含铜废水中，有一种废水在水分离过程中主要以络合铜形式存在。络合铜废水一般采用硫化物沉淀法处理，即在含铜废水中加入能与铜离子生成稳定的硫化铜沉淀的可溶性硫化物，使含铜废水中的铜离子沉淀出来。但该方法产生的硫化铜沉淀颗粒较小，沉淀效果较差，通常会悬浮在水体中，最终导致废水排放中铜离子超标，处理效果不佳。
发明内容基于此，需要提供一种处理后铜离子含量较低的含铜废水的处理方法。一种含铜废水的处理方法，包括以下步骤：步骤1，收集含铜废水，并调节含铜废水的pH值大于等于8且小于等于10；步骤2，向步骤1中的含铜废水中加入过量的水溶性硫化物并搅拌均匀，除去沉淀；步骤3，调节步骤2中的含铜废水的pH值大于等于3且小于等于4；步骤4，向步骤3中的含铜废水中加入双氧水和硫酸亚铁；步骤5，调节步骤4中的含铜废水的pH值大于等于8且小于等于10； 步骤6、去除步骤5中含铜废水中产生的沉淀。在一个优选的实施方案中，步骤1中采用氧化钙调节含铜废水的pH值。在一个优选的实施方案中，步骤1中采用碱性废水调节含铜废水的pH值。在一个优选的实施方案中，步骤2中的水溶性硫化物过量5％-10％。在一个优选的实施方案中，所述水溶性硫化物为硫化钠。在一个优选的实施方案中，在步骤2中去除沉淀后还包括压滤沉淀，将压滤沉淀得到的滤液加入到步骤2中的含铜废水中。在一个优选的实施方案中，步骤3中采用硫酸调节含铜废水的pH值。在一个优选的实施方案中，步骤3中向含铜废水中加入酸性废水调节含铜废水的pH值。 在优选的实施例中，步骤6中采用砂滤系统对含铜废水进行过滤，以去除含铜废水中的沉淀物。在优选的实施例中，步骤5中采用氧化钙调节含铜废水的pH值。上述处理含铜废水的方法采用碱性螯合和酸性螯合相结合的方式，克服了碱性螯合因硫化铜沉淀颗粒细小而沉淀效果不佳的缺点。处理后的含铜废水中铜离子含量低，处理效果更好；同时，采用碱性废水调节酸性废水的pH值，大大节省了废水处理过程中化学药剂的添加量，大大降低了处理含铜废水的成本。
图1为本发明实施例提供的含络合铜废水的处理方法的流程图。
具体实施方式下面结合附图对本发明的实施例进行详细的说明。
进一步说明含铜废水的处理方法。参见图1，含铜废水的处理方法包括以下步骤：步骤S110，收集含铜废水，调节含铜废水的pH值大于等于8且小于等于10。本实施例中，收集的含铜废水为印刷电路板（PCB）复合废水。含铜废水经废水收集池收集后排入复合废水反应池进行pH调节。调节pH值时采用氧化钙进行调节。可以理解的是，为了减少含铜废水处理过程中化学药剂的添加量，进一步节省含铜废水处理成本，还可以通过将生产过程中车间产生的碱性废水加入含铜废水中，调节含铜废水的pH值大于等于8且小于等于10。 步骤S120、向含铜废水中加入过量的水溶性硫化物并搅拌均匀，除去含铜废水中的沉淀。本步骤中水溶性硫化物的过量为5％～10％。可溶性硫化物可以为硫化钠或硫化钾等。本实施例中可溶性硫化物为硫化钠。加入硫化钠后，硫化钠与含铜废水中的络合铜发生反应，生成硫化铜沉淀，反应方程式为：Na2S+CuX→CuS+Na2X（X代表络合物自由基离子）。本实施例中，在络合废水处理池中设置ORP探头，控制反应进程。当废水中尚有未完全反应的络合铜时，反应过程中会产生电位差，ORP探头自动控制投药，直至反应完成。
根据以上反应方程式可计算出硫化钠的理论需要量，过量的硫化钠可通过简易手动装置添加，实际添加的硫化钠量超过理论需要量5%～10%。含铜废水中的络合铜与可溶性硫化物反应生成硫化物沉淀后，含铜废水排入络合废水沉淀池进行沉淀，上清液(即预处理后的络合废水)收集于综合废水收集池，压滤收集的沉淀由压滤沉淀得到的滤液排入综合废水收集池。 步骤S130，调节含铜废水的pH值大于等于3且小于等于4。将压滤沉淀得到的上清液和滤液在综合废水收集池中合并，混合均匀后排入综合废水反应池，在综合废水反应池中调节含铜废水的pH值大于等于3且小于等于4。调节pH值时采用硫酸进行调节。可以理解的是，为了减少含铜废水处理过程中化学药剂的添加量，进一步节省含铜废水处理成本，可以通过向含铜废水中添加生产过程中车间产生的酸性废水，将含铜废水的pH值调节为大于等于3且小于等于4。步骤S140，向含铜废水中添加双氧水和硫酸亚铁。 PCB废水分流过程中，涉及的药剂较多，分流后的每一股废水中都不可避免地含有微量的络合铜离子，这些络合铜若不彻底处理，将直接影响最终废水排放中的铜含量，因此必须将综合废水中的络合铜彻底去除。
加入硫酸亚铁和双氧水后，在酸性条件下，通过机械或空气搅拌，Fe2+被氧化为Fe3+，Fe3+取代Cu2+，络合铜离子转化为游离铜离子。以EDTA络合铜为例，在酸性条件下，EDTA-Cu的稳定常数小于EDTA-Fe3+的稳定常数（pH=4时，EDTA-Cu的稳定常数的对数值IgKs=10.2，EDTA-Fe3+的稳定常数的对数值IgKs=14.7），因此，在PCB络合废水中加入硫酸亚铁和双氧水后，在酸性条件下，通过机械或空气搅拌，Fe2+被氧化为Fe3+，Fe3+取代Cu2+。具体反应原理为+H202+H2SO4=Fe2(SO4)3+-Cu2++Fe3+=++Cu2+。 一般情况下综合废水中硫酸亚铁和双氧水的投加量都是按照铜离子含量的上限30PPM来投加的。步骤S150，调节含铜废水的pH值大于等于8且小于等于10。将含铜废水从综合废水反应池排放到综合废水反应池中并用氧化钙调节含铜废水的pH值，使得pH值大于等于8且小于等于10。此时含铜废水中的Cu2+、Fe3\ Fe2+分别生成Cu(0H)2、Fe(OH)3>Fe(OH)2沉淀，Fe(OH)3沉淀较大，吸附性较强，沉淀速度较快，从而可以加速铜的去除，实现固液分离。 步骤S160，去除含铜废水中生成的沉淀。含铜废水在综合废水沉淀池中与铜离子发生反应生成氢氧化铜沉淀后，采用砂滤系统对含铜废水进行过滤，去除含铜废水中的沉淀物，并用硫酸调节pH至6.9后排放。表1处理后的含铜废水取样监测结果
权利请求
1.一种含铜废水的处理方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1、收集含铜废水，并调节含铜废水的pH值大于等于8且小于等于10；步骤2、向步骤1中的含铜废水中加入过量的水溶性硫化物并搅拌均匀，除去沉淀；步骤3、调节步骤2中的含铜废水的pH值大于等于3且小于等于4；步骤4、向步骤3中的含铜废水中加入双氧水和硫酸亚铁；步骤5、调节步骤4中的含铜废水的pH值大于等于8且小于等于10；步骤6、除去步骤5中的含铜废水中生成的沉淀。
2.根据权利要求1所述的含铜废水的处理方法，其特征在于：步骤1中采用氧化钙调节含铜废水的pH值。
3.根据权利要求1所述的含铜废水的处理方法，其特征在于：步骤1中采用碱性废水调节含铜废水的pH值。
4.根据权利要求1所述的含铜废水的处理方法，其特征在于：步骤2中水溶性硫化物的过量量为5％～10％。
5.根据权利要求1所述的含铜废水的处理方法，其特征在于：所述水溶性硫化物为硫化钠。
6.根据权利要求1所述的含铜废水的处理方法，其特征在于：在步骤2中除去沉淀物之后，还包括压滤沉淀，将压滤沉淀得到的滤液加入到步骤2的含铜废水中。
7.根据权利要求1所述的含铜废水的处理方法，其特征在于：步骤三中采用硫酸调节含铜废水的pH值。
8.根据权利要求1所述的含铜废水的处理方法，其特征在于，在步骤3中，向含铜废水中加入酸性废水，调节含铜废水的pH值。
9.根据权利要求1所述的含铜废水的处理方法，其特征在于：步骤六中，采用砂滤系统对含铜废水进行过滤，去除含铜废水中的沉淀物。
10.根据权利要求1所述的含铜废水的处理方法，其特征在于：步骤五中使用氧化钙来调节含铜废水的pH值。
全文摘要
一种含铜废水的处理方法，包括如下步骤：步骤1、收集含铜废水，调节含铜废水pH值大于等于8且小于等于10；步骤2、向含铜废水中加入过量的水溶性硫化物并搅拌均匀；步骤3、除去含铜废水中的沉淀物；步骤4、调节含铜废水pH值大于等于3且小于等于4；步骤5、向含铜废水中加入双氧水和硫酸亚铁；步骤6、调节含铜废水pH值大于等于8且小于等于10；步骤7、除去含铜废水中生成的沉淀物。本发明具有良好的处理效果。
文件编号C02F1/
公开日期：2011年11月30日 申请日期：2011年7月18日 优先权日期：2011年7月18日
发明人：姚国庆、廖启军 申请人：九江华翔科技有限公司