工業(yè)廢水中銅離子的處理方法

電鍍廢水是主要的重金屬污染源，如不加以處理直接排放，不僅造成受納水體的污染，影響水資源環(huán)境而且造成水資源和金屬資源的巨大浪費。我國電鍍廢水排放量約占全國廢水排放總量的1％。根據估算，所有電鍍企業(yè)的生產(chǎn)廢水全部達到標準規定限值后，每年將減少約2.6億t電鍍廢水的排放，并將削減數萬(wàn)噸6價(jià)鉻、銅、鎳等重金屬離子的排放。

    目前用于電鍍行業(yè)廢水處理的方法主要有化學(xué)沉淀法、微生物法、電解法、氣浮法和膜處理法等。國內電鍍廢水處理方法主要有離子交換法、回收重金屬、化學(xué)處理、混合廢水、生物法等。本文對比分析了電鍍法、化學(xué)法和吸附法,并采用3種方法處理電鍍廢水中的銅離子以解決本地區電鍍工業(yè)廢水、污染問(wèn)題。

    1·實(shí)驗部分

    本實(shí)驗主要考察廢水pH值對3種方法處理廢水效果的影響。

    1.1化學(xué)法處理含銅廢水

    1.1.1試劑及儀器

    所用試劑均為分析純（特別標注的除外），采用純凈水配制各種濃度的溶液。主要試劑有硫化鈉、鹽酸、碳酸鈉、明礬，廣泛pH試紙。

    儀器：400mL燒杯3個(gè)，100mL量筒1個(gè)，15mL試管3個(gè)；721-分光光度儀1臺。

    1.1.2實(shí)驗原理

    采用硫化法,即在模擬廢水中投入硫化劑（硫化鈉）使重金屬離子（銅）轉化為金屬硫化物沉淀而除去。硫化法的優(yōu)點(diǎn)是金屬硫化物的溶解度比中和法生成的氫氧化物的溶解度小,金屬硫化物即使在酸性溶液中也不易溶解。沉淀的處理也比中和法容易,電鍍廢水中不同的金屬離子和硫的親合力順序如下:Cd＞Hg＞Ag＞Ca＞Bi＞Cu＞Ti＞Sn＞Zn＞Ni＞Co＞Fe＞As＞Ti＞Mn，電鍍廢水中的重金屬都可以生成金屬硫化物沉淀下來(lái)。

    1.1.3pH值對實(shí)驗的影響

    硫化鈉0.004g，模擬廢水50mL，加入試劑前溶液Cu2+的濃度為80mg·L-1，振蕩1h，用HCl和NaOH調節溶液的pH值，溶液pH值對沉淀效果的影響見(jiàn)表1。

溶液PH對沉淀效果影響

    由表1可見(jiàn)，溶液的pH值對硫化沉淀法有較大的影響，pH值在偏堿性時(shí)，有利于Cu2+的硫化沉淀，因此，在偏堿性條件下銅離子的去除率zui高。

    1.2電解法處理含銅廢水

    1.2.1試劑及儀器

    所用試劑均為分析純（特別標注的除外），采用純凈水配制各種濃度的溶液。主要試劑有碳酸鈉、鹽酸，廣泛pH試紙，電解池1個(gè),炭棒2個(gè)。

    儀器：400mL燒杯4個(gè)，100mL量筒1個(gè)，15mL試管4個(gè)；直流6V穩壓電源1個(gè)，721-分光光度儀1臺。

    1.2.2實(shí)驗原理

    以酸性鍍銅廢水為例，廢水中主要存在Cu2+、H+等陽(yáng)離子和SO42-、Cl-等陰離子，當電流通過(guò)電解質(zhì)溶液時(shí)，溶液中的陽(yáng)離子產(chǎn)生離子遷移和電極反應，即廢水中的陽(yáng)離子向陰極遷移，并在陰極上產(chǎn)生還原反應，使金屬沉積。陰離子向陽(yáng)極遷移并在陽(yáng)極上產(chǎn)生氧化反應，放出電子而氧化。