络合铜废水处理技术的研究进展与评述

络合铜废水处理技术的研究进展与评述

VIP资讯 Vol. 34 No. 6 水处理技术 Vo1.34 No. 6 2008年6月 1 复杂铜废水处理技术 陈文松，宁勋安 （广东工业大学环境科学与工程学院，广东广州） 摘要.介绍了现有的复杂铜废水处理技术，指出了提高复杂铜废水处理技术水平的研究思路。螯合技术优势明显，应用前景广阔。 关键词：复杂铜废水；处理技术；综述 中文分类号 zX703.1 文献标识码 1A 文章号 11000.3770(2008) 06-001-03 复杂铜废水主要来源于电镀、电路板、颜料等生产行业。常见的络合剂有：NH3、EDTA、乙二胺、酒石酸、2+·4(…2)[Cu ][NI-I3]等。它们与铜离子配位形成很稳定的可溶性络合物，稳定常数越大，络合铜越稳定，也越难从废水中去除，成为络合铜废水中的主要污染物。与游离铜离子相比。络合铜废水中常见的Cu(Nil和Cu-)是较难去除的络合铜离子，普通中和沉淀EDTA的稳定常数分别为2.09x10~3和5.09x10~3，稳定法难以取得满意的处理效果。因此，为适应工业生产的迅速发展和对环境保护要求的不断提高，近年来已被逐步淘汰。

根据络合铜的结构特点，络合铜废水处理可采用以下技术路线：（1）先打散络合物，设法将铜从络合物状态中分离出来，然后再去除，如硫化物沉淀法、氧化还原法等；（2）不打散络合物，直接将络合铜和离子铜同时去除，如吸附法等。这将推动络合铜废水处理技术研究的深入发展。 1 络合铜的稳定性2 络合铜废水处理技术2.1 硫化物沉淀法凡是由两个或两个以上能向电弧捐献电子的配位体(离子或分子)形成的络合离子称为络合离子，如Cu m 、Fe(CN)~等。硫化物沉淀法是通过加入Sz-(通常是能向电弧捐献电子的配位体(离子或分子)与具有适当空轨道的中心离子(或Na2S)，形成CuS沉淀，从而除去铜的除铜处理方法。其除铜原理是：CuS是由络合离子与带相反电荷的离子组成的化学不溶性沉淀，因此，加入Sz.很容易使络合铜废水中含有Cu2+的沉淀，如[Cu(、l(4[Fe(CN)6]等，从而引起解离平衡方程(1)左移。络合离子通常也称为配合物

本文所讨论的络合铜是动态的，最终达到游离铜离子和络合铜离子的充分去除。在工程应用中，为提高CuS的沉淀效率，溶液中络合铜的稳定性是指在溶液中加入混凝剂，形成大的絮凝体促使沉淀，吴文等将CuS解离为中心离子（Cu2+）和配体，当解离达到平衡时，对含铜29.6mg/L的铜氨废水处理结果表明：解离程度。络合铜的稳定性用稳定常数来表示，如Cu(NH4+)42+的解离平衡与稳定常数，通过投加Na2S并控制pH在9.5～11.5之间，再投加适量的PAC和PAM，可以有效去除铜，使出水为：废水含铜量≤0.5mg/Lt-]。刘传贵等对兰州某印刷电路板厂添加硫化钠对络合铜废水中铜含量的影响进行了全面比较，结果表明，重金属螯合剂通过调节pH值在9~10之间，可将络合铜废水中铜含量降低至0.5mg/L以下。

穆传启还应用Na2S处理印刷电路板。郭晓斌等成功地应用重金属螯合剂处理非络合含铜废水和络合含铜废水。主要问题是S的投加量难以准确控制，一次使用S效果对比。结果表明，重金属螯合剂对两者都有很好的处理效果，能迅速将废水铜含量从20mg/L左右降低到0.5mg/L以下。王文峰、郑怀礼等在利用重金属螯合剂处理络合铜废水的研究中也取得了满意的结果。氧化法除铜的原理是利用强氧化剂去除络合铜。研究表明，螯合处理法可通过氧化分解处理螯合配体，使铜由络合态释放出来变成游离态。但含铜废水处理效率高，适应性广，污泥量少。螯合处理后再加碱生成Cu(On)沉淀去除。常用的金属离子结合法具有牢固稳定、无二次污染等优点。氧化剂应为NaCl0、试剂等。此法主要配合使用，前景广阔”。螯合剂为有机络合剂，如Cu。EDTA。彭宜华应2.4硫酸亚铁法。在酸性条件下，含EDTA络合铜的硫酸亚铁先被氧化破碎，再中和沉淀。结果表明，铜在废水处理中应用广泛，在络合铜废水处理中，硫酸亚铁也得到了普遍去除，去除率可达99%以上4[]。

尤振忠等的工程实践表明该项目已引起重视并取得了许多成功范例。罗耀宗采用强氧化剂次氯酸钠对Cu2+进行有效氧化，以15：1的比例添加硫酸亚铁处理含有EDTA等有机配体的铜氨废水，破坏了铜配体的分子结构，使其损失了400mg/L的铜。将pH值调节至9.0，提高除铜效果，去除铜离子，出水含铜量为0.5mg/L/t~(-1)。吴浩等采用硫酸亚铁去除了相当一部分COD~(。氧化法除铜需要大量的氧化剂，对含铜361.3mg/L的碱氨蚀刻废水进行化学处理，结果表明投加药剂成本较高，实际工程应用受到一定的限制。在投加适量的FeSO4·7H20和PAM，控制pH=l1后，采用2.2.2还原法沉淀30min，铜的去除率可达99.8%。硫酸亚铁还原法除铜是利用还原剂将含铜废水中的铜离子还原为原来的铜离子，其原理是基于CuH与EDTA.Cu2和EDTA.Fe反应生成铜沉淀，因此选择合适的还原剂是还原法除铜应用的关键。稳定常数的差异DT;+=1.70x10卢ⅢlI..=5..创造良好的还原反应条件是应用还原法除铜的关键。l1pn=2.09x10)，EDTA.Fe的稳定常数最大。

常用的还原剂有铁粉、水合肼、磷酸氢二钠等。因此，在络合铜废水中加入Fe，可以促进EDTA的结合，Fe可以取代Cu2+，使铜由络合态转化为游离态。结果表明，加入3倍理论量的铁屑，废水pH值可控制在2～3，铜的去除率为98.7%。王小军等采用水相Fe(0H)沉淀实现了铜铁的去除。而且由于肼对Fe(OI-I)3的还原，处理铜氨废水也取得了满意的效果。水合的混凝作用可以加速沉淀速度，提高铜的去除效率。硫酸肼的质量分数为3.0%，废水pH值为6，铜的去除率可达1.0%。亚铁法的主要缺点是用药量大，污泥量大。 98.5%净。胡惠康研究认为，铁粉还原法处理络合铜2.5吸附法废水，是利用吸附剂巨大的比表面积和大量附着的絮凝共沉淀、铁粉的粒径、表面活性基团等多种因素的综合作用，对络合铜废水进行吸附净化的处理方法。投加量、反应时间和pH值是影响该处理方法的主要因素。常用的吸附剂有活性炭、沸石等。张忠彦等应用活性因素，铜的总去除率可达99.6%。

铁粉还原法、污泥制取法、炭吸附法，对Cu EDTA废水处理的工艺条件进行了研究，这是其在工程上应用受限的主要原因。2.3螯合沉淀法研究表明，对于含铜40 mg/L的复杂铜废水，在pH=5～6下，经活性炭搅拌吸附0.5h后，铜吸收率达98%，出水中残留铜稳定在lmg/L以下[5]。单宝田法，利用重金属清除剂与废水中的Cu2+、H2+等，研究沸石对+的吸附效果。结果表明，Pb2+等重金属离子发生螯合反应，生成水不溶性沸石，对重金属废水中的+有很好的吸附螯合盐，从而实现对重金属的捕获和去除。蒋建国等研究发现在25℃、pH 3~4时吸附效果最佳[。实际处理效果、污泥沉淀时间、污泥产量、pH值适用范围，由于络合铜废水络合物浓度高，为了获得良好的处理效果，吸附法需要频繁再生更新吸附剂，使运行管理复杂，运行成本增加。因此吸附法一般不直接用于络合铜废水的处理，而是作为材料保障的后续保障措施，200t，34(11):51.52。刘传贵。

宋苟,卿沼口晶. 印刷电路板生产厂废水(废液)的处理方法确保出水达标. J【】_甘肃工业大学学报, 2002, 28(1): 121.124。2.6离子交换法穆传启. 印刷电路板废水处理经验介绍J【】. 给水排水, 1995, 21(12): 192.1,彭益华. 复杂含铜废水预处理技术探讨J【】. 重庆环境科学, 2003, 25(5): 31-35。游振忠，魏江洲，丁扣林，印刷电路板废水处理工艺简析【印刷电路板废水处理工艺印刷电路板废水处理工艺】【印刷电路板废水处理工艺印刷电路板废水处理工艺】【印刷电路板废水处理工艺印刷电路板废水处理工艺】【印刷电路板废水处理工艺印刷电路板废水处理工艺】【印刷电路板废水处理工艺印刷电路板废水处理工艺】【印刷电路板废水处理工艺印刷电路板废水处理工艺】【印刷电路板废水处理工艺印刷电路板废水处理工艺】【印刷电路板废水处理工艺印刷电路板废水处理】【印刷电路板废水处理】【印刷电路板废水处理】【印刷电路板废水处理】【印刷电路板废水处理】【印刷电路板废水处理】【印刷电路板废水处理】废水处理][印刷电路板废水处理][印刷电路板废水处理][印刷电路板废水处理][Cu.EDTA络合废水处理结果表明离子交换法处理Cu.EDTA络合废水效果显著，通过控制适当的工艺条件，可以实现Cu.EDTA与游离EDTA的分离。王小军，万小芳，何华，等.水合肼还原蚀刻液中铜的研究[J].化工环境保护，2004，244（）：288-289。胡惠康，赵国华.含高浓度络合铜离子废水的预处理研究[J].工业400mg/L铜氨络合废水，结果表明在pH4.5时，双叶水处理，2002。

各塔串联操作，定期用0.5～1 mol/L硫酸再生液对离子交换树脂进行活化，在工艺条件下，废水即可处理达标并循环使用。[8]与吸附法类似，为避免树脂频繁再生，离子交换法一般不直接用于络合铜，而是作为后续的保障措施。信息，2003，（11）：62-64。3 结论郑怀礼，陈春燕，岳虎秀等，重金属离子清除剂DTC（EDA）的合成与应用J【】。环境化学，2006，25（6）：765-767。综上所述，络合铜废水的处理技术各有特点，实际应用中，应根据经济技术因素，综合考虑络合铜废水（包括其他污染物）的水质特点和生产装置本身的具体情况，选择合理的处理工艺。

从技术角度看，螯合沉淀法具有明显的优势和良好的应用前景。但其工程化应用尚未普及。因此，科技人员应在降低处理成本、推广其工程化应用等方面加强研发，以促进含铜废水处理技术水平的提高。王瑞祥。离子交换法处理含络合铜废水的研究[J]。电镀与涂饰，