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                    低濃度含銅廢水資源回收

                    作者:admin 發布日期:2021-05-21 10:30
                    隨著冶金工業和電子行業的發展,產生了大量含銅廢水,含銅廢水具有較高經濟價值,但對人及環境都有危害。如果含銅廢水在排放前能回收利用,則不僅可解決銅對環境的污染問題,而且節約資源,具有一定的經濟效益。通常酸性鍍銅清洗水銅離子含量為銅2-5克/升,并且含有1-3克/升的硫酸,我們將這種廢液統稱為酸性低含銅廢液。目前國內對含銅廢水的處理主要集中在高濃度的含銅廢液上,而對行業內生產中產生的銅離子含量較低的廢液的研究比較有限。
                    目前針對含銅離子濃度較低的廢液的處理方法主要有如下幾種。
                    一、產生高含銅污泥
                    該方法是將含銅廢水加入堿性液體,將溶液中的銅以銅泥的方式沉淀出,廢液排放。而該種方法得到的銅泥,品位低,產品售價低,同時產出銅泥后的廢液需要排放,對環境產生二次污染。
                    二、中和結晶
                    該方法是將酸、堿含銅廢液經由第一次中和、離心過濾、再次中和結晶,以及篩濾與脫水等作程序而制得具有較高品質硫酸銅的方法。這種方法得到了產品硫酸銅,產品附加值比銅泥高。但廢液中的銅以硫酸銅的形式回收之后,廢水也需要排放,污染環境。
                    三、通過酸性含銅廢液制備高純氧化銅粉
                    將酸性含銅廢液中的銅以氧化銅的形式回收。存在的主要問題還是廢水需要外排。
                    四、電解回收銅
                    將含銅廢液中的銅以電積銅的方式回收。得到的產品是電積銅,售價高,經濟效益較好。但以電積的方式只能將溶液中的銅降低到l~3g/l左右,需要繼續進廢水站處理。該方法無法處理含銅量低的酸性鍍銅清洗水和其他低含銅廢液。
                    針對低濃度的酸性含銅廢液,以上現有技術存在的最大問題是廢水的資源化回收程度低,對環境的二次污染大。大量的廢液經過簡單的處理后排放到環境中,銅和COD等對環境造成持續的污染。
                    五、海普定制化處理工藝
                    江蘇海普功能材料有限公司開發的酸性低含銅廢液處理工藝,對銅酸水中的銅進行選擇性吸附并富集到吸附材料中,從而實現分離銅離子的目的,吸附出酸銅含量大大降低,滿足后續步驟相關要求,脫附液則是濃縮了數倍的銅離子溶液,可供客戶回收處理。
                    江蘇海普功能材料有限公司致力于高性能吸附劑催化劑產品的研發和產業化,2018年獲批為蘇州市吸附與催化功能納米材料工程技術研究中心通過多年的自主研發,在離子交換技術吸附技術、納米無機材料雜化技術等方面具有國際領先的水平,實現吸附和催化產品的系列化,并成功應用于環境保護和資源循環領域。以自主研發的系列高性能吸附劑和催化劑產品為核心,配合自主開發的工藝技術,海普已經成為專業的綠色環保解決方案供應商。
                    采用海普的吸附工藝處理酸性低含銅廢液時,低濃度含銅廢水原水經過吸附泵提升進入精濾器,將其中的懸浮物和細小顆粒物截留,防止雜質進入吸附材料中,影響吸附性能。過濾后的廢水再進入裝有特種吸附材料的吸附塔進行吸附,吸附飽和后,再利用特定的脫附劑對吸附材料進行脫附處理,使吸附材料得以再生并重新繼續吸附,如此不斷循環進行。出水可排放或者進入后續處理流程,高濃度脫附液可供客戶回收處理。
                    圖1 工藝流程圖
                    六、案例介紹
                    三星電子含銅廢水處理項目,總設計廢水處理規模為10000m³/年,出水為藍色,pH1.75,銅離子濃度3531ppm,TDS濃度389000ppm,出水不符合后續處理要求,滿足不了企業的穩定生產需求。海普對該廢水進行了定制化的工藝設計,廢水設計指標如下表。
                    1 廢水設計參數表
                    指 標 水量t/a pH 銅離子(mg/L) TDS(mg/L)
                    原始來水 10000 1~2 ≤3531 ≤389000
                    吸附出水 10000 3~4 ≤0.5 ≤173000
                    脫附液 ~2.1 強酸性 35000~40000  
                    設計運行時間 每天運行6小時
                     
                    實驗室小試結果如下:
                    2 吸附處理數據
                    批次 吸附量 吸附流速 出水銅含量 脫附液銅含量
                    1 13BV 2BV/ h 0.058ppm 33750ppm
                    2 13BV 2BV/ h 0.082ppm 33278ppm
                    3 13BV 2BV/ h 0.413ppm 32802ppm
                    4 13BV 2BV/ h 2.418ppm 39728ppm
                    5 13BV 2BV/ h 0.470ppm 36884ppm
                    6 13BV 2BV/ h 0.240ppm 40192ppm
                     
                    處理效果外觀圖:
                    圖2 依次為原水、吸附出水、脫附液
                    銅廢水經特種吸附劑吸附處理后出水呈無色,出水銅≤0.5ppm,脫附液回收銅含量達4%。
                    七、吸附法的優點
                    1.有效降低出水中銅離子濃度,可保證出水達標排放或滿足后續工藝的運行要求;
                    2.采用特種改性的吸附材料,吸附容量大,設備投資少,運行費用低;
                    3.工藝流程簡單,可實現全程自動化操作,操作維護方便;
                    4.可實現多層布置,占地面積小,安裝周期短;
                    5.高濃度含銅脫附液可進行回收處理,有較大的環境效益和經濟效益。





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