線路板絡(luò)合銅廢水破絡(luò)工藝
1、線路板廢水簡介
印刷線路板(PCB)，又稱印制電路板，是各類電子產(chǎn)品中不可缺少的重要部件。印刷線路板是電子元件工業(yè)中最大的行業(yè)，它廣泛應(yīng)用于大型機(jī)算機(jī)、辦公和個人電腦、家用電器、娛樂電器及其輔助性產(chǎn)品等各種電子設(shè)備中。近年里，世界印刷線路板業(yè)的平均增長率達(dá)8.7%，我國的增長率則高達(dá)14.4%。
在線路板生產(chǎn)過程中，使用多種不同性質(zhì)的化工材料，構(gòu)成了生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水及廢液的復(fù)雜性。不同生產(chǎn)工序所產(chǎn)生的廢水及廢液，含有不同性質(zhì)的污染物，既有重金屬化合物，又有合成高分子有機(jī)物及各種有機(jī)添加劑。
線路板絡(luò)合廢水中能與銅等重金屬形成絡(luò)合物的主要物質(zhì)有EDTA、NH3、酒石酸鹽、檸檬酸鹽、CN等，這幾種物質(zhì)與銅會形成比較穩(wěn)定的絡(luò)合銅離子，影響銅的去除。
2、絡(luò)合銅廢水中銅的去除方法
2.1 硫化物沉淀法
硫化鈉離解的S2-與Cu2+形成溶度積很小(KSP=6.3×10-36)的難溶CuS，與Cu(NH3)42+相比(其穩(wěn)定常數(shù)為2.09×1013)，CuS的穩(wěn)定性高很多，因此，加入的S2-將從Cu(NH3)42+中爭奪Cu2+，促使Cu(NH3)42+破絡(luò)分解，最終使廢水中的銅離子濃度降低，完成絡(luò)合銅廢水的治理凈化。為達(dá)到好的除銅效果，硫化鈉的加入量要稍過量于理論計(jì)算值；Fe2+主要起混凝作用，目的是使難溶CuS細(xì)小顆粒凝聚增大，加速沉淀；pH值的控制是為了滿足混凝劑的混凝反應(yīng)條件；靜沉?xí)r間的長短則對出水水質(zhì)及經(jīng)濟(jì)因素有所影響。
2.2 Fenton氧化法
絡(luò)合劑與金屬離子的絡(luò)合過程，是由絡(luò)合劑配位體取代金屬離子(實(shí)際上是水合金屬離子)周圍的水分子形成配位基、配位化合物的過程。在線路板絡(luò)合銅廢水中，絡(luò)合劑的穩(wěn)定性是由金屬離子與有機(jī)酸根配位體的穩(wěn)定性決定的。Fenton試劑是一種強(qiáng)氧化劑，能夠氧化破壞Cu-EDTA的螯合鍵，使銅從絡(luò)合態(tài)解離為自由態(tài)，完成破絡(luò)過程。自由態(tài)銅在堿性條件下(pH=8)可形成氫氧化銅沉淀，為加快沉降速度，第二次加入的Fe2+主要起凝聚作用，目的是使氫氧化銅凝聚長大，PAM的加入使凝聚顆粒進(jìn)一步絮凝增大，加快沉速。
2.3 混凝法
通過調(diào)高廢水pH值，可以使廢水中的銅離子產(chǎn)生Cu(OH)2沉淀，但此時沉淀物呈細(xì)小懸浮顆粒狀態(tài)，需通過混凝反應(yīng)的壓縮雙電層、電性中和、吸附架橋等作用原理使細(xì)小的污染物凝聚長大，進(jìn)而沉淀分離。
3、比較分析及討論
硫化物沉淀法、Fenton氧化法都能達(dá)到理想的處理效果，混凝法未能使絡(luò)合銅廢水達(dá)標(biāo)排放。根據(jù)硫化物沉淀法和Fenton氧化法的工藝條件及絡(luò)合銅廢水的水質(zhì)特點(diǎn)(Cu(NH3)42+廢水為堿性，Cu-EDTA廢水為酸性)，為節(jié)省調(diào)節(jié)pH的酸堿用量，Cu(NH3)42+絡(luò)合廢水宜選用硫化物沉淀法，Cu-EDTA絡(luò)合廢水宜選用Fenton氧化法。
從工藝操作管理看，混凝工藝最簡單，硫化物沉淀法次之，F(xiàn)enton氧化法最復(fù)雜。硫化物沉淀法操作過程的硫化鈉加入量的控制難度較大，加入量太少，除銅不徹底；太多，則易產(chǎn)生惡臭氣體硫化氫，形成二次污染。Fenton氧化法的Fenton氧化是該工藝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，F(xiàn)enton氧化工藝條件要求嚴(yán)格，這也給操作過程帶來一定的難度。
從處理成本看，混凝法成本最低，硫化物沉淀法次之，F(xiàn)enton氧化法最高。
4、結(jié)束語
(1)Cu(NH3)42+絡(luò)合廢水宜選用硫化物沉淀法。采用該工藝要嚴(yán)格控制Na2S的適宜加入量，以免造成因Na2S加入量不足而導(dǎo)致除銅不徹底，或因Na2S加入量過多而引起二次污染(產(chǎn)生惡臭氣體硫化氫)的不良后果。
(2)Cu-EDTA絡(luò)合廢水宜選用Fenton氧化法。該工藝操作較復(fù)雜，成本高，故應(yīng)嚴(yán)格操作規(guī)范，加強(qiáng)運(yùn)營管理，以確保處理效果并降低處理成本。
(3)混凝法雖具有操作簡便、處理成本低的優(yōu)點(diǎn)，但單獨(dú)應(yīng)用該工藝難以使絡(luò)合銅廢水達(dá)到理想的處理效果。
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