深度分析含铜废水处理技术

　　含铜废水的来源
 

　　含铜废水中存在的铜离子按照价态有二价态铜离子和一价态铜离子，按存在形式有游离铜(如Cu2+)和络合铜(如铜氰配离子、铜氨络合等)。化工、印染、电镀、有色冶炼、有色金属矿山开采、电子材料漂洗废水、染料生产等过程中常产生含有大量铜离子的废水。
 

　　重金属铜离子排放对水体、土壤具有很大的危害性。水中铜含量达0.01mg/L时，对水体自净有明显的抑制作用，超过3.0mg/L，会产生异味，超过15mg/L，就无法引用。 铜是人体必需微量元素之一,但铜若在人体内超标会对人体的脏器造成负担,尤其是肝和胆。
 

　　含铜废水的成分
 

　　由于废水产生的过程不同,含铜废水中铜离子的存在状态、质量浓度以及废水中的成份也不相同,其差异较大。电镀生产过程产生的含铜废水中的污染物,如硫酸铜、硫酸、焦磷酸铜等,其质量浓度在100mg/L及50mg/L以下;电路板生产过程产生的含铜废水有含铜蚀刻液与洗涤废水等,其质量浓度在130～150mg/L及20mg/L以下;染料生产含铜废水的质量浓度为1291mg/L;铜矿山含铜废水,其质量浓度在几十至几百毫克每升。
 

　　含铜废水处理技术
 

　　中和沉淀法
 

　　目前国内常采用化学中和法、混凝沉淀法处理含铜综合电镀废水，在对废水中的酸、碱进行中和的同时，铜离子形成氢氧化铜沉淀，然后再经固液分离装置去除沉淀物。
 

　　单一含铜废水在pH值为6.92时，就能使铜离子沉淀去除而达标，一般电镀废水中的铜与铁共存时，控制pH值在8~9，也能使其达到排放标准。然而对既含铜又含其它重金属及络合物的混合电镀废水，铜的去除效果不好，往往达不到排放标准，主要是因为此方法的处理实质是调节废水pH值，而各种金属佳沉淀的pH值不同，使得去除效果不好;再者如果废水中含有氰、铵等络合离子，与铜离子形成络合物，铜离子不易离解，使得铜离子不能达标排放。特别是对含有氰的含铜混合废水经处理后，铜离子的浓度和CN-的浓度几乎成正比，只要废水中的CN-存在，出水中的铜离子浓度就不会达标。这就使得利用中和沉淀法处理含铜混合废水的出水效果不好，特别是对于铜的去除效果不佳。
 

　　硫化物沉淀法
 

　　硫化物沉淀法处理含铜废水具有很大的优势，可以解决一些弱络合态重金属不达标的问题，硫化铜的溶解度比氢氧化铜的溶解度低得多，而且反应的pH值范围较宽，硫化物还能沉淀部分铜离子络合物，所以不需要分流处理。然而，由于硫化物沉淀细小，不易沉降，限制了它的应用，另外氰根离子的存在影响硫化物的沉淀，会溶解部分硫化物沉淀。
 

　　电化学法
 

　　电化学方法处理含铜废水具有高效、可自动控制、污泥量少等优点，且处理含铜废水能直接回收金属铜，处理时对废水含铜浓度的范围适应较广，尤其对浓度较高(铜的质量浓度大于1g/L时)的废水有一定的经济效益，但低浓度时电流效率较低。
 

　　离子交换法
 

　　该法能有效的去除矿山废水中的铜离子，而且具有处理容量大、出水水质好等特点，且占地少、不需对废水进行分类处理，费用相对较低，但存在投资大、对树脂要求高、不便于控制管理等缺点。
 

　　重金属螯合剂
 

　　采用重金属螯合剂，通过多种螯合基团对重金属离子螯合，产生疏水性结构而沉淀;同时，在体型结构的高分子作用下，通过絮集和网捕作用显著提高沉淀速度和去除率，从而摆脱了线性螯合沉淀的缺点。采用该方法处理印制电路板低铜含量的含铜废水优于采用传统的化学处理法。
 

　　膜分离技术
 

　　膜法处理含铜废水一般选用反渗透、超滤及二者的结合技术，膜法处理工业废水的关键是根据分离条件选择合适的膜。利用反渗透膜分离技术对含铜废水的处理已见报道很多，该方法对含铜络合物的电镀废水处理效果也不错，并与其它水处理技术连用取得很好的效果。
 

　　蒸发技术
 

　　近年来，蒸发技术被越来越多的运用在污水处理中，具有污泥少，出水水质好，不需要添加药剂等优点，但是相对的投资较大，运行成本较高。