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酸性含铜电镀废水的处理

放大字体  缩小字体发布日期:2012-05-02  浏览次数:705
核心提示:化学法处理电镀废水具有技术成熟、投资小、处理成本低、适应性强、管理方便、自动化程度高等诸多优点,加上砂滤能使出水水质澄清

化学法处理电镀废水具有技术成熟、投资小、处理成本低、适应性强、管理方便、自动化程度高等诸多优点,加上砂滤能使出水水质澄清,达标排放,不失为既经济又有效的一种方法。

(1)试验

①仪器与试剂。721型可见分光光度计(上海欣茂仪器有限公司),JJ-1型精密电动搅拌器(苏州威尔实验用品有限公司),PHS-3C型精密酸度计(上海大普仪器有限公司),氢氧化钠(分析纯),聚丙烯酸钠,聚丙烯酰胺,聚乙烯醇。

②试验水样。试验水样取自贵阳市083系统宇光分公司电镀车间酸性含铜废水。

③试验方法。移取400mL试验水样于500mL烧杯中,加入一定量的氢氧化钠溶液,搅拌一定时间后,加入一定量的絮凝剂,沉降,静置过滤。经分光光度法检测滤液中铜离子的质量浓度,计算废水中铜离子的去除率。

(2)结果与讨论

①pH值对铜去除效果的影响。pH值对铜去除效果有最直接的影响。试验水样中Cu2+的质量浓度为367mg/L,搅拌时间4min,在室温下进行。配制质量分数为20%的氢氧化钠。改变氢氧化钠加入量,以调节废水pH值,试验结果如图3—1所示。图1是在试验过程中用氢氧化钠溶液来调节废水pH值,测得的pH值与沉淀过滤后滤液中铜的质量浓度的关系曲线。

pH值与滤液中铜的质量浓度的关系

图1 pH值与滤液中铜的质量浓度的关系

从图1可以看出,刚开始反应时,随着溶液pH值的增加,其滤液中铜的质量浓度变化较小,当溶液pH=5.6~8.5时,滤液中铜的质量浓度变化很大。当溶液pH值达到8.5左右时,滤液中铜的质量浓度小于lmg/L。随着溶液pH值的继续增加,当pH>11.3左右时,滤液中铜的质量浓度又逐渐增大,变化较小,同时沉淀颜色由浅蓝色变为深蓝色。当pH>13.5后,滤液中铜随着pH值的增加继续增大且变化较大。②搅拌时间对铜去除率的影响。固定水样中Cu2+的质量浓度为367mg/L,加入氢氧化钠溶液,控制废水pH值为8.5,改变搅拌时间,结果如图2所示。

酸性含铜电镀废水的处理

图2搅拌时间对铜去除率的影响

从图2中可以看出,氢氧化钠中和沉淀铜离子的速率较快,在搅拌时间2min以内,铜去除率高达99.78%。随着搅拌时间的增加,铜去除率随之有所增加,但变化较小,因此搅拌时间对铜去除率影响不大,考虑到搅拌时间包括加碱及反应时间,故取搅拌时间4min即可。

③温度对铜去除率的影响。固定水样中Cu2+的质量浓度为367mg/L,控制废水pH值为8.5、搅拌时间4min,改变反应温度,结果如图3所示。

酸性含铜电镀废水的处理

图3温度对铜去除率的影响

由图3可以看出,随着温度的升高,铜去除率呈下降趋势,但铜去除率变化较小。因此,温度对氢氧化钠处理含铜废水的影响不大,故选择室温下进行废水处理。

④絮凝剂对固液分离的效果。由于所得到的氢氧化铜沉淀颗粒微细而疏松,沉淀时间较长,lh后上清液中仍有细小颗粒未能沉降至底部,上层清液未完全澄清透明,且上层清液稍加搅拌,沉淀又会上浮,影响上层清液的排放和沉淀的效果。因此,需选取合适的絮凝剂,使沉淀颗粒增大,加速沉淀速度,缩短沉淀时间。

试验选取三种高分子絮凝剂:聚丙烯酰胺(PAM),聚丙烯酸钠(PAAS),聚乙烯醇(PVA)。这三种有机絮凝剂不与沉淀发生化学反应,有利于沉淀。

将废水加碱中和沉淀后,分别加入一定量的絮凝剂(均配制质量浓度为0.5g/L),再倾人500mL量筒内,观察其沉淀高度。考察加入絮凝剂后沉降时间与沉淀高度关系,得到如图4~图6所示曲线。

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