1.中和沉淀法
目前国内普遍采用化学中和、混凝沉淀法处理含铜综合电镀废水,在废水中的酸碱中和的同时,铜离子形成氢氧化铜沉淀,再通过固液分离装置将沉淀物去除。当单一含铜废水的pH值为6.92时,铜离子即可沉淀去除达标。一般电镀废水中铜、铁共存时,pH值控制在8~9,也可达到排放标准。但对于同时含有铜与其他重金属及络合物的混合电镀废水,对铜的去除效果不佳,往往不能达标排放。这主要是因为这种方法的处理本质上是对废水pH值的调节,而各种金属最佳沉淀的pH值各不相同,使得去除效果不佳;另外,如果废水中含有氰化物、铵盐等络合离子,这些络合离子与铜离子形成络合物,铜离子不易解离,使铜离子不能达标排放。特别是含氰化物的含铜混合废水,处理后铜离子浓度几乎与CN-浓度成正比,只要废水中存在CN-,出水中铜离子浓度就不会达标。这就使中和沉淀法处理含铜混合废水出水效果较差,特别是对铜的去除效果较差。
2 硫化物沉淀法
硫化物沉淀法在处理重金属废水方面有很大的优势,可以解决一些弱络合重金属不达标的问题。硫化铜的溶解度比氢氧化铜低得多,反应的pH范围更宽,硫化物还能沉淀出一些铜离子络合物,因此不需要进行分流处理[2]。但由于硫化物沉淀物粒径小,沉淀困难,限制了它的应用。另外,氰离子的存在会影响硫化物的沉淀,会溶解部分硫化物沉淀。沉淀法是处理电镀废水应用最广泛的方法,除了以上两种常用方法外,许多研究者将研究重点放在重金属沉淀剂的研发上。用淀粉黄原酸酯(ISX)处理含铜电镀废水,铜的去除率大于99%。李义久等。采用二乙氨基二硫代羧酸钠(DDTC)作为重金属捕获剂,当DDTC与铜的质量比为0.8~1.2时,铜的去除率可达99.6%[3]。
该捕获剂目前已在工业上得到应用,重金属沉淀剂的研究将更有利于化学沉淀法的发展。
3 电化学方法
电化学处理重金属废水具有效率高、自动控制、污泥量少等优点,另外处理含铜电镀废水可直接回收金属铜,处理时对废水铜浓度适应范围广,尤其对高浓度废水(铜的质量浓度大于1g/L时)具有一定的经济效益。但在低浓度时电流效率较低。此法主要用于硫酸铜镀铜废水等酸性介质中的含铜废水,是目前处理含铜电镀废水比较成熟的方法之一,国内已有商品化设备。目前,除平板电极电解槽外,还有内含非导体颗粒的平板电极电解槽、流化床电解槽等多种形式的电解槽。近年来,实验研究表明,此法还可用于氰化铜、焦磷酸盐镀铜等电镀废水的处理。L.等。采用不锈钢电极直接氧化pH为13的含铜氰化物废水,在1.5 h内将含铜废水中铜的质量浓度由470 mg/L降低至0.25 mg/L,回收335.3 mg金属铜。他们还指出不锈钢电极的表面状态对铜氰化物化合物的氧化有重要影响,特别是水力条件对电化学反应器破碎铜氰化物复合物的影响,并提出了新型反应器的功率和电流效率的精确值。研究人员对电极不断进行改进,大大提高了电流效率和回收能力。但电极易被污染、能耗、处理成本高等缺点限制了电化学方法在处理含铜电镀废水中的应用。