工業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，所有電鍍企業的生產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，并將削減數萬噸6價鉻、銅、鎳等重金屬離子的排放。

    目前用于電鍍行業廢水處理的方法主要有化學沉淀法、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、化學處理、混合廢水、生物法等。本文對比分析了電鍍法、化學法和吸附法,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廢水、污染問題。

    1·實驗部分

    本實驗主要考察廢水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，100mL量筒1個，15mL試管3個；721-分光光度儀1臺。

    1.1.2實驗原理

    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。硫化法的優點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。

    1.1.3pH值對實驗的影響

    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表1。

溶液PH對沉淀效果影響

    由表1可見，溶液的pH值對硫化沉淀法有較大的影響，pH值在偏堿性時，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,炭棒2個。

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

    1.2.2實驗原理

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