絡(luò)合—超濾—納濾耦合工藝處理銅電鍍工業(yè)廢水
[摘要]以廢水處理和金屬回用為目的,研究了絡(luò)合—超濾—解絡(luò)—納濾耦合過程處理銅電鍍工業(yè)廢水。利用聚丙烯酸鈉(PAAN)為絡(luò)合劑處理含Cu2+的電鍍廢水,討論了pH、體積濃縮因子等對超濾過程的影響,以及解絡(luò)、納濾過程和絡(luò)合劑再生回用性能。試驗研究表明,在絡(luò)合過程對Cu2+可達(dá)到98%的去除,在解絡(luò)過程對Cu2+的回收率仍可達(dá)到96%以上。經(jīng)過納濾濃縮的銅電鍍廢水,可回收銅金屬,而濾過液可達(dá)到回用水的標(biāo)準(zhǔn)。
[關(guān)鍵詞]電鍍廢水;廢水回用;絡(luò)合;超濾;納濾;耦合過程
電鍍是當(dāng)今世界三大污染工業(yè)之一。電鍍行業(yè)的高用水量以及其排放廢水中的重金屬對水環(huán)境的污染,都極大地制約了它的可持續(xù)發(fā)展。傳統(tǒng)的電鍍廢水處理工藝成本過高,重金屬未經(jīng)回收便排放到水體中,極易對生物造成危害〔1〕。而膜分離技術(shù)是一種新興的流體處理工藝,具有高效、節(jié)能、無二次污染等優(yōu)點,采用膜分離技術(shù)處理的電鍍廢水,可以實現(xiàn)重金屬的“零排放”或“微排放”,能使生產(chǎn)成本大大降低〔2~4〕。20世紀(jì)80年代以來,國外圍繞這一技術(shù)在電鍍廢水處理中的應(yīng)用展開了大量的研究〔5〕。國內(nèi)有人進(jìn)行了聚丙烯酸(PAA)增強(qiáng)超濾處理含Pd2+和Cd2+重金屬廢水的研究,為應(yīng)用聚丙烯酸鈉(PAAN)作絡(luò)合劑超濾處理電鍍銅廢水提供了技術(shù)支持〔6〕。
絡(luò)合—超濾—解絡(luò)—納濾集成過程由以下連續(xù)的5個環(huán)節(jié)組成:(1)用大分子聚合物絡(luò)合廢水中的銅離子;(2)超濾銅金屬絡(luò)合物廢水,在超濾過程中產(chǎn)生脫除了銅離子的凈化水和濃縮的銅絡(luò)合物;(3)通過酸化對濃縮液中的銅絡(luò)合物進(jìn)行解絡(luò);(4)超濾酸化后的濃縮液回收大分子絡(luò)合物循環(huán)使用;(5)濾過液中含有較高濃度的銅離子,可通過納濾濃縮回收銅返回到電鍍工序。筆者研究采用絡(luò)合—超濾—解絡(luò)—納濾耦合工藝濃縮和回收電鍍銅液廢水,探討了pH、體積濃縮因子等因素對電鍍銅廢水處理效果的影響,從而確定了絡(luò)合—超濾—解絡(luò)—納濾耦合過程處理電鍍銅廢水的最佳工藝條件。
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