近年來，隨著我國電子技術(shù)的發(fā)展，印刷電路板已經(jīng)成為一種廣泛使用的電子產(chǎn)品。隨著電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度不斷加快，傳統(tǒng)的電路板已經(jīng)逐漸被淘汰。同時(shí)，由于制造印刷電路板時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的含銅廢水，這些含銅廢水不經(jīng)處理就直接排放，必然會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成嚴(yán)重污染，甚至危害人體健康。長期以來，人們?cè)诨厥站€路板含銅廢液時(shí)，需要對(duì)廢水進(jìn)行中和、排放、廢水處理，然后再蒸發(fā)、再滲透，進(jìn)行再離子交換。處理后的廢水經(jīng)檢測(cè)銅離子含量合格后才能排放，但處理后的廢水氨氮含量較高。為了解決這一問題，本文采用化學(xué)沉淀法處理線路板廠的含銅廢水，并借助正交實(shí)驗(yàn)確定了較好的工藝條件，以期為線路板廠改進(jìn)廢水處理工藝提供參考。

1.實(shí)驗(yàn)部分

1.1實(shí)驗(yàn)原理

應(yīng)用化學(xué)沉淀法處理線路板廠含銅廢水時(shí)，首先需要確定化學(xué)沉淀法中沉淀劑的成分。在本文中，硫化鈉和硫酸亞鐵是沉淀劑的主要成分。化學(xué)沉淀法除銅的原理主要是通過硫酸亞鐵法來實(shí)現(xiàn)的，即在劇烈的條件下將pH為2-3的硫酸亞鐵中的亞鐵離子氧化成三價(jià)鐵離子，然后將三價(jià)鐵離子加入到含銅廢水中，使三價(jià)鐵離子與EDTA結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)Cu2+的置換，從而使含銅廢水中的銅離子由原來的絡(luò)合態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x態(tài)。然后，提高含銅廢水的pH值，使Fe(OH)3、Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀，進(jìn)而有效去除廢水中的銅離子和鐵離子。另外，由于Fe(OH)3在沉淀過程中起到混凝作用，可以加快含銅廢水的沉淀速度，進(jìn)一步提高含銅廢水的處理效率。在堿性環(huán)境中操作硫化鈉中的Cu2+和S2-，廢液中會(huì)產(chǎn)生大量的CuS沉淀。然后，向含銅廢水中加入絮凝劑和混凝劑，保證微細(xì)CuS的快速沉淀，從而實(shí)現(xiàn)含銅廢水中銅離子的有效去除。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

為了分析含銅廢水的水質(zhì)，用二乙基二硫代氨基甲酸鈉分別測(cè)定了含銅廢水處理前后的銅離子含量。測(cè)定方法為分光光度法。結(jié)果表明，處理前含銅廢水中銅離子含量高達(dá)15.7mg/L，而采用化學(xué)沉淀法處理后含銅廢水中銅離子濃度僅為1mg/L。此外，本文還進(jìn)行了單因素實(shí)驗(yàn)，通過正交實(shí)驗(yàn)確定了pH、PAM、FeSO4 7H2O、石灰和Na2S的初始投加量，并結(jié)合實(shí)際工藝中的投加量、水力停留時(shí)間和反應(yīng)池容積計(jì)算了0.5L含銅廢水中各藥劑的投加量。每種試劑的實(shí)際劑量分別為pH 2和PAM 3.3。

2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1 The值對(duì)化學(xué)沉淀法處理效果的影響

將PH值為1、2、3、4的四種0.5L含銅廢水與3mL FeSO4 7H2O試劑混合，攪拌時(shí)間設(shè)定為15min。然后，分別向四種含銅廢水中加入氫氧化鈉，使四種含銅廢水的pH值升至9。然后，將3.9mL石灰混入四種含銅廢水中，攪拌15分鐘。然后加入2mL Na2S，再攪拌15分鐘，再加入3.3mL PAM，再攪拌15分鐘，然后靜置廢水沉降，再測(cè)量上清液中的銅濃度。測(cè)量結(jié)果表明，上清液中的初始銅濃度為15.7毫克/升。通過觀察不同pH值的影響，發(fā)現(xiàn)化學(xué)沉淀法的除銅率隨著初始pH值的增大會(huì)先增大后減小。當(dāng)初始pH值為3時(shí)，化學(xué)沉淀法的處理效果較好。

2.2 FeSO 47H2O含量對(duì)化學(xué)沉淀法處理效果的影響

將含銅廢水的初始pH值設(shè)定為3，投加不同量的feso 4·7h2o，按上述操作進(jìn)行其他試劑的投加，觀察不同量的feso 4·7h2o對(duì)化學(xué)沉淀法處理效果的影響。結(jié)果表明，隨著FeSO4 7h2o用量的增加，化學(xué)沉淀法處理含銅廢水的效果逐漸提高。但FeSO4 7h2o加入量越多，化學(xué)沉淀法處理含銅廢水的效果越差。當(dāng)FeSO4 7h2o的用量達(dá)到3.8mL時(shí)，化學(xué)沉淀法的處理效果越好。

2.3石灰含量對(duì)化學(xué)沉淀法處理效果的影響

將含銅廢水的初始pH值設(shè)定為3，將3.8mL FeSO4 7H2O分別混入含銅廢水中。除石灰試劑外，其他試劑的混合量和操作同上。不同含銅廢水中石灰試劑的摻入量不同，從而觀察不同石灰摻入量對(duì)化學(xué)沉淀法處理效果的影響。結(jié)果表明，石灰試劑投加量越多，化學(xué)沉淀法對(duì)含銅廢水的處理效果越好，但處理效果的提高會(huì)逐漸減緩。當(dāng)含銅廢水中石灰試劑的用量達(dá)到5mL時(shí)，化學(xué)沉淀法的處理效果無限接近99%，該工藝的處理效果較好。

2.4 Na2S含量對(duì)化學(xué)沉淀法處理效果的影響

化學(xué)沉淀法處理含銅廢水時(shí)，將廢液的初始pH值調(diào)整為3，F(xiàn)eSO4 7H2O的用量為3.8mL，石灰的用量為5mL，PAM的用量為3.3mL，所有實(shí)驗(yàn)操作相同，除了Na2S試劑的用量不同，以觀察不同用量的Na2S對(duì)化學(xué)沉淀法處理效果的影響。觀察結(jié)果表明，隨著Na2S含量的增加，化學(xué)沉淀法的處理效果會(huì)先增大后減小。當(dāng)Na2S含量達(dá)到2.2mL時(shí)，化學(xué)沉淀法的處理效果較好。

2.5 PAM含量對(duì)化學(xué)沉淀法處理效果的影響

化學(xué)沉淀法處理含銅廢水時(shí)，將廢液的初始pH值調(diào)整為3，F(xiàn)eSO4 7H2O的用量為3.8mL，石灰的用量為5mL，Na2S的用量為2.2mL，所有實(shí)驗(yàn)操作相同，除了PAM試劑的用量不同，以觀察不同用量的PAM對(duì)化學(xué)沉淀法處理效果的影響。觀察結(jié)果表明，PAM投加量越高，化學(xué)沉淀法處理含銅廢水的效果越好。而當(dāng)PAM的投加量達(dá)到4mL以上時(shí)，化學(xué)沉淀法對(duì)含銅廢水處理效果的改善將微乎其微。

2.6正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果及驗(yàn)證

在對(duì)上述因素進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)分析后，還需要進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)來分析這些單因素對(duì)化學(xué)沉淀法處理效果的影響。本文將每個(gè)因素分為四個(gè)水平，借助L16(45)正交表，將含銅廢水中銅的去除率作為正交實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)因素，從而得到正交實(shí)驗(yàn)的方案表，然后可以根據(jù)方案表依次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，再對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行極差分析。極差分析結(jié)果表明，影響效果由大到小依次為pH值、PAM用量、FeSO4 7h2o用量、石灰用量和Na2S用量。由此可以確定化學(xué)沉淀法處理線路板廠含銅廢水的較佳處理?xiàng)l件，pH值、PAM用量、FeSO4 7h2o用量、石灰用量、Na2S用量分別為3、4 mL、4mL。實(shí)驗(yàn)證明了化學(xué)沉淀法的較佳處理?xiàng)l件。結(jié)果表明，采用化學(xué)沉淀法處理0.5L含銅廢水，獲得了較好的處理?xiàng)l件。處理后的廢水中銅離子含量為0.25mg/L，化學(xué)沉淀法處理效果高達(dá)98.4%。

3.可行性分析

與之前的離子交換工藝相比，含銅廢水處理后，之前工藝水平的銅離子濃度約為1mg/L，其處理效果僅為93.6%。雖然該工藝的處理效果可以滿足廢水排放標(biāo)準(zhǔn)中銅離子的排放要求，但廢水中含有較高的氨氮。但通過采用化學(xué)沉淀法，設(shè)置較好的處理?xiàng)l件，實(shí)踐證明，化學(xué)沉淀法處理含銅廢水后，廢水中銅離子濃度僅為0.34mg/L，其處理效果高達(dá)97.8%，比離子交換法提高了4.2%，且廢水處理過程中不產(chǎn)生較高濃度的氨氮，有效彌補(bǔ)了原工藝的不足。

4.結(jié)論

總而言之，隨著科技的進(jìn)步，電路板的更新速度也在加快。同時(shí)，線路板廠含銅廢水的處理工藝不斷改進(jìn)和創(chuàng)新，也使得線路板廠含銅廢水的處理效果不斷提高。在不久的將來，將會(huì)出現(xiàn)更高效的含銅廢水處理工藝。但目前化學(xué)沉淀法處理效果明顯，值得在污水處理領(lǐng)域推廣應(yīng)用。(來源:深圳市深投環(huán)?？萍加邢薰?

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標(biāo)簽:  線路板廠含銅廢水處理化學(xué)沉淀法