化学沉淀法处理线路板厂含铜废水

近年来，随着我国电子技术的发展，印刷电路板已经成为一种广泛使用的电子产品。随着电子产品的更新换代速度不断加快，传统的电路板已经逐渐被淘汰。同时，由于制造印刷电路板时会产生大量的含铜废水，这些含铜废水不经处理就直接排放，必然会对自然环境造成严重污染，甚至危害人体健康。长期以来，人们在回收线路板含铜废液时，需要对废水进行中和、排放、废水处理，然后再蒸发、再渗透，进行再离子交换。处理后的废水经检测铜离子含量合格后才能排放，但处理后的废水氨氮含量较高。为了解决这一问题，本文采用化学沉淀法处理线路板厂的含铜废水，并借助正交实验确定了较好的工艺条件，以期为线路板厂改进废水处理工艺提供参考。

1.实验部分

1.1实验原理

应用化学沉淀法处理线路板厂含铜废水时，首先需要确定化学沉淀法中沉淀剂的成分。在本文中，硫化钠和硫酸亚铁是沉淀剂的主要成分。化学沉淀法除铜的原理主要是通过硫酸亚铁法来实现的，即在剧烈的条件下将pH为2-3的硫酸亚铁中的亚铁离子氧化成三价铁离子，然后将三价铁离子加入到含铜废水中，使三价铁离子与EDTA结合，从而实现Cu2+的置换，从而使含铜废水中的铜离子由原来的络合态转变为游离态。然后，提高含铜废水的pH值，使Fe(OH)3、Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀，进而有效去除废水中的铜离子和铁离子。另外，由于Fe(OH)3在沉淀过程中起到混凝作用，可以加快含铜废水的沉淀速度，进一步提高含铜废水的处理效率。在碱性环境中操作硫化钠中的Cu2+和S2-，废液中会产生大量的CuS沉淀。然后，向含铜废水中加入絮凝剂和混凝剂，保证微细CuS的快速沉淀，从而实现含铜废水中铜离子的有效去除。

1.2实验方法

为了分析含铜废水的水质，用二乙基二硫代氨基甲酸钠分别测定了含铜废水处理前后的铜离子含量。测定方法为分光光度法。结果表明，处理前含铜废水中铜离子含量高达15.7mg/L，而采用化学沉淀法处理后含铜废水中铜离子浓度仅为1mg/L。此外，本文还进行了单因素实验，通过正交实验确定了pH、PAM、FeSO4 7H2O、石灰和Na2S的初始投加量，并结合实际工艺中的投加量、水力停留时间和反应池容积计算了0.5L含铜废水中各药剂的投加量。每种试剂的实际剂量分别为pH 2和PAM 3.3。

2.实验结果

2.1 The值对化学沉淀法处理效果的影响

将PH值为1、2、3、4的四种0.5L含铜废水与3mL FeSO4 7H2O试剂混合，搅拌时间设定为15min。然后，分别向四种含铜废水中加入氢氧化钠，使四种含铜废水的pH值升至9。然后，将3.9mL石灰混入四种含铜废水中，搅拌15分钟。然后加入2mL Na2S，再搅拌15分钟，再加入3.3mL PAM，再搅拌15分钟，然后静置废水沉降，再测量上清液中的铜浓度。测量结果表明，上清液中的初始铜浓度为15.7毫克/升。通过观察不同pH值的影响，发现化学沉淀法的除铜率随着初始pH值的增大会先增大后减小。当初始pH值为3时，化学沉淀法的处理效果较好。

2.2 FeSO 47H2O含量对化学沉淀法处理效果的影响

将含铜废水的初始pH值设定为3，投加不同量的feso 4·7h2o，按上述操作进行其他试剂的投加，观察不同量的feso 4·7h2o对化学沉淀法处理效果的影响。结果表明，随着FeSO4 7h2o用量的增加，化学沉淀法处理含铜废水的效果逐渐提高。但FeSO4 7h2o加入量越多，化学沉淀法处理含铜废水的效果越差。当FeSO4 7h2o的用量达到3.8mL时，化学沉淀法的处理效果越好。

2.3石灰含量对化学沉淀法处理效果的影响

将含铜废水的初始pH值设定为3，将3.8mL FeSO4 7H2O分别混入含铜废水中。除石灰试剂外，其他试剂的混合量和操作同上。不同含铜废水中石灰试剂的掺入量不同，从而观察不同石灰掺入量对化学沉淀法处理效果的影响。结果表明，石灰试剂投加量越多，化学沉淀法对含铜废水的处理效果越好，但处理效果的提高会逐渐减缓。当含铜废水中石灰试剂的用量达到5mL时，化学沉淀法的处理效果无限接近99%，该工艺的处理效果较好。

2.4 Na2S含量对化学沉淀法处理效果的影响

化学沉淀法处理含铜废水时，将废液的初始pH值调整为3，FeSO4 7H2O的用量为3.8mL，石灰的用量为5mL，PAM的用量为3.3mL，所有实验操作相同，除了Na2S试剂的用量不同，以观察不同用量的Na2S对化学沉淀法处理效果的影响。观察结果表明，随着Na2S含量的增加，化学沉淀法的处理效果会先增大后减小。当Na2S含量达到2.2mL时，化学沉淀法的处理效果较好。

2.5 PAM含量对化学沉淀法处理效果的影响

化学沉淀法处理含铜废水时，将废液的初始pH值调整为3，FeSO4 7H2O的用量为3.8mL，石灰的用量为5mL，Na2S的用量为2.2mL，所有实验操作相同，除了PAM试剂的用量不同，以观察不同用量的PAM对化学沉淀法处理效果的影响。观察结果表明，PAM投加量越高，化学沉淀法处理含铜废水的效果越好。而当PAM的投加量达到4mL以上时，化学沉淀法对含铜废水处理效果的改善将微乎其微。

2.6正交实验结果及验证

在对上述因素进行单因素实验分析后，还需要进行正交实验来分析这些单因素对化学沉淀法处理效果的影响。本文将每个因素分为四个水平，借助L16(45)正交表，将含铜废水中铜的去除率作为正交实验的评价因素，从而得到正交实验的方案表，然后可以根据方案表依次进行实验，再对实验结果进行极差分析。极差分析结果表明，影响效果由大到小依次为pH值、PAM用量、FeSO4 7h2o用量、石灰用量和Na2S用量。由此可以确定化学沉淀法处理线路板厂含铜废水的较佳处理条件，pH值、PAM用量、FeSO4 7h2o用量、石灰用量、Na2S用量分别为3、4 mL、4mL。实验证明了化学沉淀法的较佳处理条件。结果表明，采用化学沉淀法处理0.5L含铜废水，获得了较好的处理条件。处理后的废水中铜离子含量为0.25mg/L，化学沉淀法处理效果高达98.4%。

3.可行性分析

与之前的离子交换工艺相比，含铜废水处理后，之前工艺水平的铜离子浓度约为1mg/L，其处理效果仅为93.6%。虽然该工艺的处理效果可以满足废水排放标准中铜离子的排放要求，但废水中含有较高的氨氮。但通过采用化学沉淀法，设置较好的处理条件，实践证明，化学沉淀法处理含铜废水后，废水中铜离子浓度仅为0.34mg/L，其处理效果高达97.8%，比离子交换法提高了4.2%，且废水处理过程中不产生较高浓度的氨氮，有效弥补了原工艺的不足。

4.结论

总而言之，随着科技的进步，电路板的更新速度也在加快。同时，线路板厂含铜废水的处理工艺不断改进和创新，也使得线路板厂含铜废水的处理效果不断提高。在不久的将来，将会出现更高效的含铜废水处理工艺。但目前化学沉淀法处理效果明显，值得在污水处理领域推广应用。(来源:深圳市深投环保科技有限公司)

免责声明：本网站内容来源网络，转载是出于传递更多信息之目的，并不意味赞成其观点或证实其内容真实性。转载稿涉及版权等问题，请立即联系网站编辑，我们会予以更改或删除相关文章，保证您的权利。
标签:  线路板厂含铜废水处理化学沉淀法