徐州一体化镀铜废水处理工程设计

徐州一体化镀铜废水处理工程设计

电镀是为改进金属或非金属表面性能，使用铬、锌、镍、镉、铜、银等在镀件的表面镀一层金属保护层，增强金属制品的耐腐蚀性和美观性。

酸性镀铜废水(以下简称“酸水")主要来自双氧水-硫酸体系微蚀液工艺产生的污水，是在线路板生产过程中，为了在铜层表面形成微观粗糙表面，增强线路板与镀铜层的结合力，对线路板进行微蚀前处理产生的污水。其产生的酸水具有含酸量高、水量大的特点，同时含有大量的铜离子。

随着循环蒸发的不断进行，母液中的盐分和COD不断累积增加，COD的累积增加会导致蒸发系统的结晶盐颗粒越来越小、蒸发过程产生大量泡沫、二次蒸汽凝液不符合回用水水质标准，进而使蒸发系统不稳定，此时的母液需要开流出来单独处理。母液后续单独处理存在药剂消耗大、溶解性盐分较高、可生化性差的特点。

通过将母液与碱水和酸水先进行混合，利用母液中的铁离子和酸水中的双氧水形成芬顿反应，以及铁离子的络合能力对金属离子的吸附，可将碱水中残留的异丙醇和乙醇等有机质氧化，同时通过调整混合废水的反应停留时间和pH值，可有效地降低混合废水的COD和盐分，并可将混合废水中的铜盐沉淀出来进行回收。

随着循环蒸发的不断进行，母液中的盐分和COD不断累积增加，COD的累积增加会导致蒸发系统的结晶盐颗粒越来越小、蒸发过程产生大量泡沫、二次蒸汽凝液不符合回用水水质标准，进而使蒸发系统不稳定，此时的母液需要开流出来单独处理。母液后续单独处理存在药剂消耗大、溶解性盐分较高、可生化性差的特点。

通过将母液与碱水和酸水先进行混合，利用母液中的铁离子和酸水中的双氧水形成芬顿反应，以及铁离子的络合能力对金属离子的吸附，可将碱水中残留的异丙醇和乙醇等有机质氧化，同时通过调整混合废水的反应停留时间和pH值，可有效地降低混合废水的COD和盐分，并可将混合废水中的铜盐沉淀出来进行回收。

2、硫化物沉淀法

硫化物沉淀法在电镀含铜废水处理设备和处理工艺上具有较大优势，它是利用添加硫化物如硫化钠，与铜离子生成比较稳定的硫化物沉淀，从而达到去除铜离子的目的。

硫化物沉淀法处理电镀含铜废水，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。然而硫化物沉淀法也存在着一些问题，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。

整体来看两种化学沉淀法，具有处理工艺成熟，药剂来源广泛、简单易得，但是需要加入大量的化学药剂，以产生大量的二次污染。

3、高效组合两级沉淀法

我们对电镀含铜废水处理的研究也不断地深入，通过实验及工程实践发现，以破络+重金属捕捉+混凝高效组合二级沉淀法来处理电镀含铜废水具有明显优势。对此，研发了破络剂、高效重捕剂，通过加入破络剂破坏金属络合物，形成游离态金属，然后，再加入重捕剂，一种能与金属铜离子强力螯合的化工药剂，生成不溶性螯合盐而沉淀，使铜离子被去除。

这种方法处理电镀含铜废水可以有效帮助企业解决破络不的问题，而且，投加的高效重捕剂也基本不受重金属离子浓度高低的影响，其的絮凝和网捕作用，对沉淀速度和金属去除率都有显著提高，使企业废水长期稳定的达到排放。

在说含铜废水处理技术之前，我们来介绍下含铜废水的来源：

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，按铜离子的价态有二价态铜离子和一价态铜离子；按存在的形式有游离铜（Cu2+）和络合铜（如铜氰配离子[Cu(CN)3]2-、铜氨络合[Cu(NH3)42+]等）。

在染料、电镀等行业含铜废水中，铜离子往往以络合形态存在，如铜氰配离子[Cu(CN)2]-、[Cu(CN)3]2-、[Cu(CN)4]3-一般认为废水中铜氰配离子主要以[Cu(CN)3]2-存在。铜氯配离子被分解为Cu+和Cl-一价铜离子在水溶液中会自发地发生歧化反应，成为二价铜离子。以酸性镀铜废水为例，废水中主要存在Cu2+、H+、Fe2+、Fe3+等阳离子和S042-C1-等阴离子。氰化镀铜漂洗废水中含游离氰根离子300~450mg/L含一价铜离子400~550mg/L。

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。

目前，对于含铜电镀废水的处理主要采用化学法、离子交换法、膜分离法、吸附法、生物法等。

徐州一体化镀铜废水处理工程设计

一、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，而各种金属最佳沉淀的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。

二、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。

三、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，且处理含铜电镀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。

离子交换法处理含铜电镀废水

离子交换法是处理含铜废水的主要方法之一。而各种离子交换剂不断推陈出新。离子交换剂种类很多。络合剂对该方法处理含铜电镀废水的影响较小。