络合法处理含铜废水.docVIP

含铜废水的处理研究 来源：HYPERLINK /重金属污染,砷污染防止信息网 崔树生 徐照辉 摘要：随着冶炼、金属加工业、机器制造业、有机合成及其他工业的发展，工业生产所排放的废水量也在不断加大，废水中的铜离子含量也在不断上涨。铜离子是一种有毒有害的金属离子，铜离子的含量与水体自净程度密切相关。研究发现，重金属离子络合剂法处理含铜废水，效果显著。通过实验，本文对重金属离子络合剂法处理含铜废水工艺中的技术参数进行研究。主要对药剂投加量、最佳反应时间、最佳搅拌速度与静置沉降时间等对处理效果的影响做了分析。实验表明：当药剂的投加量为7.4ml／L、反应时间为25分钟、最佳搅拌转速为100～140转、工业化实施时转速可选择为60转/分，只要实现药剂与污水充分混合、污泥不会沉淀时对含铜废水处理效果比较好，并达到排放标准。关键词：金属离子络合剂法、含铜废水、废水处理1 概述 1.1废水中铜离子的来源 铜离子废水的来源主要是在冶炼、金属加工、机器制造及其他工业生产的过程中产生的。其中以金属加工、电镀工厂所排放的废水铜离子含量最高，废水含铜量可达几十至几百毫克每升。1.2铜离子的危害及处理现状 含铜废水排入水体，会严重影响水的质量。调查研究表明，当水中铜含量水会产生异味；超过15毫克／升，就无法饮用。 研究发现，灌溉水中硫酸铜对水稻危害的临界浓度为 0.6毫克／升。若用含铜废水灌溉农田,铜在土壤和农作物中累积,会造成农作物特别是水稻和大麦生长不良，并会污染粮食籽粒。铜对水生生物的毒性亦很大，铜对鱼类毒性浓度始于0.002毫克／升,但一般认为水体含铜0.01毫克／升对鱼类是安全的。在一些小河中，曾发生铜污染引起水生生物的急性中毒事件；在海岸和港湾地区，曾发生铜污染引起牡蛎肉变绿的事件。 近几年，国内一些铜冶炼企业引进、开发了分步硫化法处理含铜废水。但这些处理工艺都存在诸多缺点，如工艺流程长、设施设备庞大、占地面积大、投资费用大、物料运输量大、运行费用高昂、有二次污染物产生、处理后的渣和水无法回收利用等。在某公司化工厂生产现场，用重金属离子络合剂药剂对30万吨硫酸系统所产生的硫酸废水进行了去除铜的小试试验基础上进行中试试验研究。2实验部分 2.1实验原理 药剂对污水的适应性很强，用重金属离子络合剂处理硫酸污水，在污水水质发生较宽幅度的变化的情况下，依然可以保持良好的处理效果。 重金属离子络合剂是有机酸盐和生物技术的完美结合，通过复杂的反应工程去除重金属。在反应过程中，重金属离子络合剂有机酸盐中所含有的-COOH(羧基)，-OH（羟基），-NH2(氨基)等官能基团以及自身带有的负电荷阴离子性质，均对金属离子有吸附作用，同时表面还黏附着大量有机含硫、含磷高分子化合物。金属离子与表面结构材料上的羧基阴离子、磷酸阴离子、有机含硫高分子化合物和有机含磷高分子化合物等发生相互作用而被固定，形成不溶性“Metaplex球体”。而“Metaplex球体”也会释放部分外部电荷吸引其他Metaplex和金属的络合物。当这些不溶性颗粒在废水中循环时，它们会互相结合形成絮体。2～4分钟内，絮凝就基本完成，形成小体积、高密度的含重金属污泥。EX2000可以在酸性条件下去除所有过渡金属及其盐，包括铁、铜、镍、钴、锌、汞、镉、铅、金、银、铂、铬、锡。也对30多种镧系、锕系金属有效。尤其重要的是，重金属离子络合剂不会去除如钠、镁、钾、钙等碱土金属。当废水中含有高浓度的这类元素时，重金属离子络合剂将不会被消耗，它只络合重金属。2.2实验设备 2008年11月在某公司化工厂进行了小试研究，试验由实验室实验与现场小型试验组成。本论文重要以中试为着眼点。1、污水反应设备1）四个直径为80cm、高度为170cm的玻璃钢反应罐，单罐容积为0.62m3。按照日处理酸性废水10吨的试验规模分为两级反应、连续运行模式进行处理酸性废水试验。2）每个玻璃钢罐内设置搅拌器。3）采用美国米敦罗耐腐定量泵加药。4）本系统采用PLC自动控制，在两级反应罐之间，实现进水、搅拌、加药、沉淀、排水、排泥六个作业过程的连续运行。2、去离子水制备设备 经试验，某公司厂区生产用水水质较差，无法满足重金属离子络合剂药剂配置的要求，本次试验配备了去离子水制备设备，用于制备溶解重金属离子络合剂药剂所需的去离子水。3、药剂溶解设备 药剂溶解设备为直径50cm、高度80cm的不锈钢罐体，顶部配备有搅拌装置，用于药剂的搅拌溶解。4、分析检测设备 为了快速而准确地调整中试过程中的各项工艺指标，试验现场配备了部分快速分析检测仪，用于实验过程中的