络合法处理含铜废水

含铜废水的处理研究 来源：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 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 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 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 。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 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 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，用于实验过程中的水质分析，分析数据作为中试试验指标的调控依据。主要分析检测设备有：1）德国Lovibond ET99730分光光度计。2）砷化氢发生器。3）意大利HANNA镍离子快速检测仪。4）离心机（用于泥水分离研究）。5）各类分析用玻璃器皿。6）各类分析试剂、标准液。2.3中试工艺（1）工艺流程的确定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，得出如下结论：1、污水完全不用中和，整个处理过程在酸性条件下进行，可以大大节约中和费用，也消除了中和渣的处理难题。2、重金属离子络合剂与酸性水中的金属离子结合非常快，使装置的处理效率大大提高，可以有效减小工业装置尺寸，进而节约投资。3、生成的沉淀物易于沉降，能够适应多种搅拌方式，操作控制简单，克服了传统水处理生成的沉淀物颗粒长大难、沉降难,导致出水水质不好的缺点。4、污泥量很小，将十分有利于脱泥及污泥的后续处理。5、出水水质好，完全可以回收利用。6、回收了污水中的硫酸。现场小型试验装置采取连续运行的方式进行，试验结果与实验室试验结果一致，现场连续试验装置稳定运行表明，工业流程将十分简单而便于操作控制。 l 本帖最近评分记录zpfh2008金币 +5 非常棒的文章 2009-12-17 17:06   TOP zjsinfo 童生 l 个人空间 l 发短消息 l 加为好友 l 当前离线 2楼大中小发表于 2009-12-17 11:04 只看该作者 【续1】含铜废水的处理研究 （2）工艺概述 以小试研究数据为依据，确定中试研究设备的制作参数以及工艺流程。根据小试取得的反应时间、搅拌速度、污泥沉降时间、污泥量等数据，编写了PLC控制程序。 中试设备的PLC自动控制模块，是按时间进行设定控制各个作业环节的，中试装置设置为两级反应，每级有并列的两个反应罐。 1）来自30万吨硫酸净化系统的酸性污水，先进入一级除铜反应A罐，当进水量达到预定液位时，由PLC自动控制关闭进水阀，停止A罐进水，打开并列B罐的进水阀，同时开启A罐的搅拌器及加药泵，按照污水中的铜离子含量，定量泵自动向罐内投加重金属离子络合剂药剂，达到预定的反应时间后，加药和搅拌自动停止，静置使污泥沉降。搅拌时间为25-35分钟可调，为了确保该系统的联续运行，每个反应罐的加药、搅拌、静沉、排水、排泥总合时间为75分钟。 2）当B罐进水进水达到预定液位时，PLC系统自动执行加药、搅拌等操作过程，反应完成后，开始污泥沉降，此时，A罐正好完成污泥沉降，开始排泥和往中间槽排澄清液；A罐完成排水、排泥作业后，开始再次自动进污水。A罐进水到预定液位时，B罐正好完成沉降，开始排水、排泥作业，之后，B罐再次进水，B罐完成进水后，A罐完成反应、污泥沉降，开始往中间槽排水。A、B两罐如此连续交替循环操作，完成一级除铜反应。 3）一级反应去除铜离子后的污水，通过中间储槽，用泵输送进入二级除铜反应罐。二级除铜反应为C、D两个并列的反应罐，其作业过程与一级反应完全相同，C、D两个反应罐交替作业，定量泵依据污水中铜含量投加重金属离子络合剂药剂，控制加药量、反应时间、搅拌强度等工艺参数，使液相中的铜沉降去除，出水回用或者达标处理后排放。 4）A、B、C、D四个反应罐连续交替循环作业，在宏观上形成连续进水、连续出水的作业效果。反应排出的污泥富含铜，返回冶炼回收。 2.4实验过程分析 （1）药剂投加量分析 根据某公司提供的硫酸污水成份范围，确定此次试验药剂投加量以水样的酸度1%、铜200mg/L为基准条件来确定基准加药量。实验用500ml烧杯，装入400ml原水，分别加入药剂量0.5ml至5ml，加药量每次增加0.5ml。在相同搅拌转速和反应时间情况下，测定铜的去除率，形成曲线如图1所示。 图1 药剂投加量与铜的去除率关系 从重金属离子络合剂的作用机理和特性可以看出，污水的酸度、金属离子含量与重金属离子络合剂的用量有直接的关系。也就是污水中的酸度越高重金属离子络合剂的用量越大，污水中金属离子的浓度越高重金属离子络合剂的用量也越大。根据图1分析，当药剂投加量在2ml至3ml时，铜的去除率提升最快，3ml之后铜的去除率变化缓慢，在实验室确定400ml原水样的最佳药剂量为3ml。以此加药比例确定中试一级反应每罐的加药量为4.7L（单罐容积为623L）。 （2）反应时间 图2：反应时间与去除率的关系 最佳反应时间的确定试验采用相同原水样进行试验，所用原水样的酸度为1%、铜200mg/L左右。实验用500ml烧杯，装入400ml原水，加入3ml药剂，在相同的搅拌转速下，初次搅拌反应时间为10分钟起始，以5分钟为梯度，逐步增加搅拌反应时间到50分钟。测定铜的去除率曲线如图2。 由实验得出，反应时间在25分钟到30分钟时，铜的去除率最高，35分钟后铜的去除率下降，由此确定最佳搅拌反应时间为25分钟。 （3）最佳搅拌速度与静置沉降时间 图3：最佳搅拌速度与静置沉降时间 最佳搅拌转速与静置沉淀时间的确定试验采用相同原水样进行试验，所用原水样的酸度为1%、铜200mg/L左右。实验用500ml烧杯，装入400ml原水，加入3ml药剂，分别采用不同的搅拌转速搅拌反应25分钟。第一个试验样搅拌转速50转，第二个试验样搅拌转速100转，之后每个试验样比前样增加20转，最后一个试验样300转。搅拌反应完成后观察污泥静置沉淀情况，记录沉淀时间，取上清液测定铜的去除率，最终曲线如图3所示。根据图3分析，从140转开始，铜的去除率基本稳定，超过150转后污泥沉降时间明显增长，因此选定最佳搅拌转速为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、污泥不会沉淀即可。   TOP zjsinfo 童生 l 个人空间 l 发短消息 l 加为好友 l 当前离线 3楼大中小发表于 2009-12-17 11:05 只看该作者 【续2】含铜废水的处理研究 2.5污水及污泥试验数据分析本次中试过程中，实验人员根据工艺条件采集样品，样品采集与分析化验工作从6月14日开始至7月3日结束，中试设备经过6月14至16日调试完善，进入稳定运行，以下数据统计由6月17日8：00开始至7月2日结束，共计46组水样。1）水样检测数据 2）数据分析 图4：试验期间原水中铜含量变化曲线 ①检测数据显示此次试验中酸性污水中铜含量变化较大，测试期间最高值596.1mg/L，最低值4.6mg/L，平均172.16mg/L。 图5：一级处理后出水铜含量曲线 ②一级处理后出水中铜离子含量未检出，铜去除率接近100%。 图6：一级处理后出水铜去除率曲线 图12：二级处理后出水铜含量曲线 图13：二级处理出水铜去除率曲线 ③由于一级反应中铜除去的相当彻底，二级出水中铜的含量依然未检出， 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 一级反应中生成的污泥自然沉降性能非常好，一级沉降效果很彻底，污泥没有夹带到二级反应系统，污泥中固化的铜没有反溶现象。3）污泥样试验期间一级排泥含Cu重量比最高值2.83%，最低值0.01%，平均1.385%；二级排泥含Cu未检出。根据某公司提供的水样及实验室小试结果，中试设备初始设定一级反应每罐的加药量为4.7L、二级反应每罐的加药量为9.4L。中试进行到6月16曰晚11时左右时，原水水质发生了很大变化，水中铜离子含量高达500mg/L，现场根据水质变化及时按比例加大了药剂量，同时更改PLC控制参数，保证沉降及污泥排放的顺利进行，直至6月21日，逐步恢复正常。在水质发生变化的情况下，通过现场多种 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 的及时调整，依然保证了污水中铜的去除效果，一级处理后的出水水中铜未检出，去除率接近100%。 3.结论 试验结果显示，在酸性条件下，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，金属离子络合剂对污水中铜离子的去除效果非常好，一级反应就可达到100%的去除率，对于高浓度含铜酸性污水也具有良好的处理效果，对污水水质适应范围大，操作条件容易非常控制。使用金属离子络合剂对铜冶炼烟气制酸系统酸性废水进行处理，避免了传统处理方法的缺点，使企业在污水处理达标的同时能够对铜进行回收，降低了企业污水处理的运行成本，是可行的一种新工艺。 原文地址：