含铜废水的处理方法与流程

1.本技术涉及铜箔废水处理工艺领域，尤其涉及一种含铜废水的处理方法。


背景技术：

2.在铜箔生产中会产生大量含铜的电镀废水，这些含铜废水如果直接排放会对人及环境造成危害，因此需要将废水中的铜离子沉淀去除使得废水中的铜离子含量达标才能达到排放标准。
3.单一含铜废水在ph值为6.92时，就能使铜离子沉淀去除而达标，一般电镀废水中的铜与铁共存时，控制ph值在8-9，也能使其达到排放标准。然而对既含铜又含其它重金属及络合物的混合电镀废水，铜的去除效果不好，往往达不到排放标准，主要是因为此方法的处理实质是调节废水ph值，而各种金属最佳沉淀的ph值不同，使得去除效果不好。再者如果废水中含有氰、铵等络合离子，与铜离子形成络合物，铜离子不易离解，使得铜离子难以达标排放。


技术实现要素：

4.本技术的目的是提供一种含铜废水的处理方法，能够有效去除含铜废水中的铜离子，使得含铜废水达到排放标准。
5.本技术公开了一种含铜废水的处理方法，具体包括步骤：
6.在含铜废水中加入第一碱液，将所述含铜废水的酸碱度提高至第一ph值；
7.在所述含铜废水加入硫酸亚铁，对所述含铜废水中的络合铜进行第一次破络；
8.在所述含铜废水中继续加入第二碱液，将所述含铜废水的酸碱度提高至第二ph值；
9.在所述含铜废水中继续加入重金属捕捉剂，对所述含铜废水中的络合铜进行第二次破络；
10.将所述含铜废水中的铜离子沉淀；以及
11.分离出所述含铜废水中的固体杂质，并对所述含铜废水过滤；
12.其中，所述第一ph值小于7，所述第二ph值大于7。
13.可选的，所述第一ph值为4-5，所述第二ph值为9-9.5。
14.可选的，所述第一碱液包括氢氧化钠，所述第二碱液包括氢氧化钠；在含铜废水中加入第一碱液，将所述含铜废水的酸碱度提高至第一ph值的步骤中，所述含铜废水置于一废水池中，所述第一碱液加入所述废水池中；在所述含铜废水加入硫酸亚铁，对所述含铜废水中的络合铜进行第一次破络的步骤中，所述硫酸亚铁加入所述废水池中。
15.可选的，在加入所述第一碱液和所述硫酸亚铁的同时，对所述含铜废水进行搅拌。
16.可选的，在所述含铜废水中继续加入第二碱液，将所述含铜废水的酸碱度提高至第二ph值的步骤中，包括步骤：
17.将所述含铜废水通过提升泵通入到一中和反应槽内；
18.打开药泵朝所述中和反应槽内通入第二碱液；
19.其中，所述第二碱液中氢氧化钠的浓度大于所述第一碱液中氢氧化钠的浓度。
20.可选的，将所述含铜废水中的铜离子沉淀的步骤中，包括步骤：
21.在所述中和反应槽内加入絮凝剂，并使用絮凝反应器对所述含铜废水进行处理；以及
22.在所述中和反应槽内加入助凝剂，并使用助凝反应器对所述含铜废水进行处理。
23.可选的，分离出所述含铜废水中的固体杂质，并对所述含铜废水过滤的步骤中，包括：
24.将所述含铜废水从所述中和反应槽通入沉淀池内，过滤出所述含铜废水中底部的沉淀物；
25.朝所述沉淀池内通入硫酸调节所述含铜废水的酸碱度；
26.利用气浮机对所述含铜废水处理，分离出所述含铜废水中的固体杂质；以及
27.利用袋式过滤器对所述含铜废水过滤。
28.可选的，分离出所述含铜废水中的固体杂质，并对所述含铜废水过滤的步骤之后，包括：
29.检测过滤后废水中铜离子的浓度；以及
30.当所述废水中铜离子的浓度大于阈值时，将所述废水通入到所述废水池；当所述废水中铜离子的浓度小于阈值时，将所述废水排放。
31.可选的，在所述含铜废水中继续加入重金属捕捉剂，对所述含铜废水中的络合铜进行第二次破络的步骤中，所述重金属捕捉剂包括硫化钠。
32.可选的，所述含铜废水为铜箔生产中的废水。
33.由于含铜废水的初始ph值较低，本技术通过对含铜废水加碱粗调，将含铜废水的酸碱度拉至第一ph值，为后续加入硫酸亚铁将一价铜离子还原成二价铜离子，进而实现第一次破络提供酸碱度环境，还为后续将含铜废水的酸碱度提高至第二ph值做出铺垫，使得后续可以快速将含铜废水的酸碱度拉至第二ph值，进而使得重金属捕捉剂破坏剩余络合铜的化学键，将铜离子分离，完成第二次破络，达到快速有效去除铜离子的目的。
附图说明
34.所包括的附图用来提供对本技术实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本技术的实施方式，并与文字描述一起来阐释本技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
35.图1是本技术实施例提供的一种含铜废水的处理方法的流程图；
36.图2是本技术实施例提供的一种更具体的含铜废水的处理方法的流程图。
具体实施方式
37.需要理解的是，这里所使用的术语、公开的具体结构和功能细节，仅仅是为了描述具体实施例，是代表性的，但是本技术可以通过许多替换形式来具体实现，不应被解释成仅受限于这里所阐述的实施例。
38.如图1所示，本技术实施例提供了一种含铜废水的处理方法，所述含铜废水是基于铜箔生产过程中产生的电镀溶液，甚至还包括膜系统定排水、设备冲洗水、ed淡水、酸雾净化塔排水等溶液，所述含铜废水中具有铜离子、硫酸、络合铜等物质，该处理方法具体包括步骤：
39.s1：在含铜废水中加入第一碱液，将所述含铜废水的酸碱度提高至第一ph值；
40.s2：在所述含铜废水加入硫酸亚铁，对所述含铜废水中的络合铜进行第一次破络；
41.s3：在所述含铜废水中继续加入第二碱液，将所述含铜废水的酸碱度提高至第二ph值；
42.s4：在所述含铜废水中继续加入重金属捕捉剂，对所述含铜废水中的络合铜进行第二次破络；
43.s5：将所述含铜废水中的铜离子沉淀；
44.s6：分离出所述含铜废水中的固体杂质，并对所述含铜废水过滤；
45.其中，所述第一ph值小于7，所述第二ph值大于7。
46.由于含铜废水的初始ph值较低，本技术通过对含铜废水加碱粗调，将含铜废水的酸碱度拉至第一ph值，为后续加入硫酸亚铁将一价铜离子还原成二价铜离子，进而实现第一次破络提供酸碱度环境；由于硫酸亚铁需要在酸性条件下将一价铜离子还原成二价铜离子，因此不能在加入硫酸亚铁之前将含铜废水的酸碱度调至碱性溶液。
47.而且，对含铜废水加碱粗调，还为后续将含铜废水的酸碱度提高至第二ph值做出铺垫，使得后续可以快速将含铜废水的酸碱度拉至第二ph值；如果没有对含铜废水加碱粗调的步骤，直接对初始的含铜废水加碱使得含铜废水的酸碱度提高至第二ph值，这样的话一开始进行第一次破络加入的硫酸亚铁及其反应物会消耗一部分碱液，而且碱液加入含铜废水中也需要时间进行充分混合、反应，导致ph值无法快速提高，且如果需要将含铜废水的酸碱度提高至第二ph值，还会消耗较多的碱液。并且如果含铜废水的初始ph太低，在进行反应时，单单通过加药泵不足以将含铜废水的ph值拉到很高，达不到最优沉淀条件。由于本技术实施例对含铜废水加碱粗调，使得含铜废水的ph值不至于过低，后续直接通过药泵就能够迅速将含铜废水的ph值拉到较高的碱性程度，满足使用需要。
48.本技术通过分开添加硫酸亚铁和重金属捕捉剂，前者改变铜离子的价位，后者破坏络合铜的化学键，从两个不同的方面进行破络，提高破络的程度，使得含铜废水中的络合铜含量降至最低；而且在第一次破络和第二次破络之间，还通过加入第二碱液将含铜废水的酸碱度提高至第二ph值，将含铜废水调至碱性溶液，使得第一次破络后的铜离子沉淀一部分，在第二次破络后碱性的含铜废水又能够沉淀一部分铜离子，在此过程中，铜离子会持续沉淀，从而减小总体的沉淀时间。因此，本技术能够达到快速有效去除铜离子的目的。
49.经测试，一般采用一道破络流程的废水处理工艺需要花费20-30min，而本技术虽然采用了两道破络流程，但是完成整个工艺只需要花费15-20min，有利于提高废水处理效率。
50.其中，所述第一ph值为4-5，所述第二ph值为9-9.5。发明人研究发现，在s1步骤中，通过第一碱液将含铜废水的ph值调至4-5时，能够快速使得s3步骤中将含铜废水的ph值调至9-9.5，使得整体的工艺时间能够降到最低。而将第二ph值做到9-9.5，能够使得铜离子沉淀更快，还能够为第二次破络提供较好的环境。
51.具体的，在s1步骤中，含铜废水一开始被导入到一废水池中，通过药泵加入第一碱液，即氢氧化钠溶液，将含铜废水的酸碱度提高至4-5，含铜废水的ph值直接用ph试纸条检测即可。
52.在s2步骤中，当含铜废水的酸碱度提高至4-5后，在含铜废水的废水池中直接加入硫酸亚铁溶液，对一部分的络合铜进行破络。并且，在s1和s2步骤中，在加入所述第一碱液和所述硫酸亚铁的同时，还对所述含铜废水进行搅拌，使得第一碱液和硫酸亚铁溶液快速与含铜废水混合均匀，缩短反应时间。
53.接着，如图2所示，在s3步骤中，具体包括如下步骤：
54.s31：将所述含铜废水通过提升泵通入到一中和反应槽内；
55.s32：打开药泵朝所述中和反应槽内通入第二碱液。
56.在s31步骤中，将含铜废水从废水池转移到中和反应槽的过程中，进一步提高硫酸亚铁与含铜废水的混合效果；这样在添加完硫酸亚铁之后，直接进行s3步骤即可，不需要等待硫酸亚铁与含铜废水的混合、反应，从而进一步缩短整个工艺时间。在s32步骤中，第二碱液和第一碱液同样采用氢氧化钠溶液，既方便上料，又能够减少含铜废水中的成分。
57.进一步的，所述第二碱液中氢氧化钠的浓度大于所述第一碱液中氢氧化钠的浓度，这样既能够快速将含铜废水的ph值拉高，还能够快速提供足量的氢氧根离子与第一次破络产生的铜离子反应结合沉淀。
58.接下来，在s4步骤中，所述重金属捕捉剂采用硫化钠，由于硫化钠也是碱性，更容易将含铜废水的ph值拉到9以上。而且，硫化钠和氢氧化钠中都是钠离子，即重金属捕捉剂、第一碱液和第二碱液中的阳离子都是相同的成分，从而能够进一步避免含铜废水中的成分更加多样性，从而在后续处理时容易对相同的成分进行统一处理。
59.然后，在s5步骤中，具体包括：
60.s51：在所述中和反应槽内加入絮凝剂，并使用絮凝反应器对所述含铜废水进行处理；
61.s52：在所述中和反应槽内加入助凝剂，并使用助凝反应器对所述含铜废水进行处理。
62.目前在废水处理中，一般加入絮凝剂即可实现固液分离，絮凝剂能够将含铜离子的颗粒物凝聚、絮凝成聚集体，从而达到分离效果。而本技术实施例进一步在加入絮凝剂后还加入助凝剂，提高絮凝剂的凝聚效果，从而进一步提高对铜离子的祛除效果。其中，所述絮凝剂可以是聚合氯化铝(pac)，所述助凝剂可以是聚丙烯酰胺(pam)。
63.而且，在s6步骤中，还包括步骤：
64.s61：将所述含铜废水从所述中和反应槽通入沉淀池内，过滤出所述含铜废水中底部的沉淀物；
65.s62：朝所述沉淀池内通入硫酸调节所述含铜废水的酸碱度；
66.s63：利用气浮机对所述含铜废水处理，分离出所述含铜废水中的固体杂质；
67.s64：利用袋式过滤器对所述含铜废水过滤。
68.在s62步骤中，通过自动添加硫酸将含铜废水的ph值调节至中性，已达到排放要求。而且，在朝含铜废水中通入硫酸之前先进行s61操作步骤，先将沉淀池底部的沉淀物通过污泥泵输送至隔膜压滤机，将含铜废水中的沉淀物过滤出，并形成滤饼送出，而剩余的滤
液则通入到废水池中继续进行过滤，提高对铜离子的去除率。而且，将沉淀池内的含铜废水通过污泥泵输送至隔膜压滤机这一步骤，是在朝含铜废水中通入硫酸这一步骤之前，避免硫酸混合到含铜废水中经过过滤又回到废水池中导致含铜废水的酸碱度进一步降低的问题，从而有利于减小碱液的损耗。
69.在s63步骤中，通过气浮机使空气以高度分散的微小气泡形式附着在含铜成分的悬浮物颗粒上，使得原本悬浮在含铜废水中间的小颗粒聚集且浮在溶液的上方，方便进行排污过滤。含铜废水经过气浮机处理后，暂存在排放水池，通过外排提升泵排放到袋式过滤器中进行过滤，其中固体杂质收集在袋式过滤器中，不需要再花时间整理固体杂质。
70.然后，在s64步骤之后，还具有如下步骤：
71.s7：检测过滤后废水中铜离子的浓度；
72.s8：当所述废水中铜离子的浓度大于阈值时，将所述废水通入到所述废水池；当所述废水中铜离子的浓度小于阈值时，将所述废水排放。
73.通过本技术实施例提供的含铜废水的处理方法，可以在短时间内完成铜离子过滤，并且对含铜废水中的铜离子去除率达到98％以上，相对于目前的铜离子去除效果，得到极大的改进，能够有效地减少对环境和人的影响。
74.需要说明的是，本方案中涉及到的各步骤的限定，在不影响具体方案实施的前提下，并不认定为对步骤先后顺序做出限定，写在前面的步骤可以是在先执行的，也可以是在后执行的，甚至也可以是同时执行的，只要能实施本方案，都应当视为属于本技术的保护范围。
75.以上内容是结合具体的可选实施方式对本技术所作的进一步详细说明，不能认定本技术的具体实施只局限于这些说明。对于本技术所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本技术的保护范围。