不锈钢-铝电极电絮凝处理含铜废水的试验研究

采用不锈钢-铝为电极的电絮凝法对含铜废水进行了处理试验研究,模拟废水铜离子浓度为150 mg/L,以废水中的铜离子浓度和COD去除率为考察指标,在电流密度为15 mA/cm2、极板间距为3 cm、pH值为7、电解时间为120 min的条件下,Cu2+的去除率平均能达到99%以上,COD的去除率亦能达到97%;在此基础上,应用于实际的电路板腐蚀液废水的处理试验,发现Cl-浓度在200 mg/L以上时,对废水先进行相关预处理也能达到较好的处理效果,该研究对进一步探讨Cl-对电絮凝的影响机理有一定的借鉴意义。

累托石-粉煤灰颗粒吸附剂的制备及除铜性能

研究了累托石-粉煤灰颗粒吸附剂制备工艺条件及其去除铜冶炼废水中Cu(Ⅱ)的条件。实验结果表明:累托石与粉煤灰的比例为7∶3,另加入15%的添加剂(St)和50%的水,焙烧温度为500℃时,制成的颗粒吸附剂不仅吸附效果最佳,而且其散失率较低。在不调节铜冶炼工业废水pH值的条件下,颗粒吸附剂用量为0·01g/mL,作用时间为60min,温度为25℃(常温)时,Cu(Ⅱ)的去除率达99·5%,处理后的水符合国家污水综合排放标准(GB8978-1996)一级标准。

零价铁-碳-铜耦合生物法处理化工废水的中试研究

通过制备一定比例的零价铁-碳-铜(MFe-C-Cu)混合填料,耦合A2O生化工艺处理集中式混合化工废水,进行3个月的连续流中试试验。结果表明:当集中式化工废水处理厂进水水质满足该厂接管标准即COD≤500mg/L,NH3-N≤50 mg/L,TN≤80 mg/L,MFe-C-Cu耦合水解酸化对于有机氮氨化率提高15%以上,最终出水主控指标满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准,相比较原出水水质,COD去除率提高10%,NH3-N去除率提高20%,TN去除率提高10%以上。

采用SO_2还原-扩散渗析法处理高铜高砷废水

采用SO2还原-扩散渗析法对高铜高砷废水进行铜砷分离,研究SO2流量、反应时间、反应温度和搅拌速度以及扩散渗析过程进水酸度、水流速、料流速对铜砷分离的影响。结果表明:在20L高铜高砷废水条件下,当SO2流量为3kg/h,反应时间为1h,反应温度为室温,搅拌速度为800r/min,进水酸度为5g/L,水流速为400mL/h,料流速为400mL/h时,铜砷分离综合效果最好,铜的分离率达94.71%,砷的分离率达95.63%。

预处理-双膜法组合工艺深度处理含铜废水

采用预处理-双膜法的组合工艺处理含铜废水并回用。工程实践结果表明,出水各项指标均优于GB/T19923-2005中的工艺产品用水水质标准。其中,出水Cu^2+及SS未检出,COD去除效率达到99.55%,电导率降低了98.63%,NH3-N去除率达到99.68%,中水总回用率达到82.5%。水处理运行费用为6.6元/m^3,可节约水资源和回收贵重金属,经济效益和环境效益明显。

结晶-过滤组合工艺处理含铜废水的研究

研究了结晶-过滤组合工艺对含铜废水的处理效果。结果表明:对于pH值为3.0,Cu2+的质量浓度为42.2mg/L的含铜废水,加药比(cCO2-3∶cCu2+)为2.6∶1.0时,处理效果最佳,出水中Cu2+的质量浓度为4.43mg/L,去除率为89.5%;进水量较高时,三点加药的处理效果优于两点加药的;通过后续的石英砂过滤,出水中Cu2+的质量浓度低于0.2mg/L,过滤周期为12h。结晶-过滤组合工艺能够有效地处理含铜废水,出水中Cu2+的质量浓度可以达到排放标准。

O-黄原酸化-N-苄基壳聚糖的制备及除铜性能

以壳聚糖、苯甲醛、二硫化碳、氢氧化钠和硼氢化钠为原料制备出O-黄原酸化-N-苄基壳聚糖(RXCTS),采用单因素法确定了RXCTS的制备条件,利用正交试验法考察了RXCTS处理含Cu2+水样的最佳絮凝水力条件,并研究了水样pH值、Cu2+初始浓度以及浊度对RXCTS除Cu2+性能的影响。结果表明,RXCTS相对于XCTS除Cu2+效果更好,投药量更少,Cu2+的最高去除率可达98.76%。絮凝最佳水力条件为:快搅时间2.0 min,快搅速度160 r/min,慢搅时间20 min,慢搅速度50 r/min。体系pH值和Cu2+初始浓度对RXCTS除Cu2+均有一定的影响,总体上Cu2+的最高去除率随着水样中Cu2+初始浓度和pH值的增大而升高。RXCTS对Cu2+和浊度均有良好的去除能力,共存浊度一定程度上可促进Cu2+的去除。红外光谱表明RXCTS中伯胺基被还原为仲胺基。

Na-X分子筛对Cu(Ⅱ)吸附性能研究

在不同的初始浓度(C0=30 mg/L、50 mg/L、100 mg/L和200 mg/L),溶液pH(2.12~8.19)、反应时间(10min、20 min、30 min、50 min、70 min、90 min、120 min)下,研究绿泥石为原料制备的Na-X分子筛对水溶液中Cu(Ⅱ)的吸附行为。结论:在温度为298 K、初始Cu2+溶液体积为50 m L,浓度为100 mg/L时,Na-X分子筛的最佳投加量为40 mg;此外,随着初始温度从298 K提高到318 K,Cu(Ⅱ)的吸附能力从125.471 mg/g增加到151.745 mg/g,并且吸附容量随着铜离子初始浓度的增加而增加。本试验结果表明Na-X分子筛可以有效去除含Cu(Ⅱ)的重金属废水;将Langmuir与Freundlich吸附模型进行数据对比,Langmuir模型拟合性很好;另外伪二级动力学能够很好描述分子筛处理含铜废水过程。

DH-3试剂对废水中微量Cu^(2+)的吸附动力学研究

以DH-3型复配水处理试剂处理含Cu2+废水,研究了其对溶液中微量Cu2+的吸附作用,考察了Cu2+浓度梯度、pH、吸附时间等条件对其吸附性能的影响,得出DH-3型水处理试剂处理含Cu2+废水的适用范围,在pH 2.5~6.5,试剂质量分数1.0%,搅拌30 min的条件下,可将含Cu2+质量浓度200 mg/L的废水处理至<1.0 mg/L,达到国家二级排放标准。同时对相关试验数据进行处理,得到试剂对Cu2+吸附作用的吸附平衡常数、吸附速率常数等吸附动力学参数。另外通过利用DH-3型试剂对三种金属表面处理废水的处理实验,验证了该试剂对含Cu2+废水中Cu2+及CODCr的处理性能,提出了存在的问题及进一步改进的研究方向。

“可再生”聚羧酸盐凝胶-碱复合净水材料的原位合成及应用

为高效、经济及绿色地净化含铜废水,基于新的原位合成方法,制备新型聚羧酸盐凝胶-碱复合净水材料,用于对含铜废水的高效“可再生”净化.以一种活性杂环型阳离子单体(N,N-二烯丙基-3-羟基杂氮环丁烷氯化铵,DHAC)和丙烯酸(AA)为基本原料,通过“预聚+交联”的新型反应过程,构建开环交联型聚羧酸盐凝胶骨架(ROPCG),并产生原位包覆效应,实现对溶液体系中NaOH的100%包覆,获得高效的ROPCG-NaOH复合净水材料.结果表明:①基于“吸附+沉淀”协同的双重作用机制,ROPCG-NaOH材料实现了对含铜废水的高效净化,每g ROPCG-NaOH复合净水材料可去除384.62 mg的铜离子,同等净水能力优于大部分同类产品.②ROPCG-NaOH复合净水材料仅通过简单的“预聚+交联”反应过程即可获得,且主要的生产原料为商业易得的常规原料,具有简单易得、绿色环保的特性,综合考虑ROPCG-NaOH复合净水材料具有明显的应用优势.③ROPCG-NaOH材料废渣可再生为有用的ROPCG凝胶吸附剂,再生ROPCG凝胶吸附剂的铜吸附容量为276.24 mg/g,与单纯ROPCG凝胶吸附剂的铜吸附容量(286.53 mg/g)接近,重复再生率为96.55%.研究显示,ROPCG-NaOH复合净水材料能高效、经济、绿色及“可再生性”地处理水中铜离子,应用前景良好.

SA-CMC-PEG复合膜吸附Cu^(2+)的研究

以海藻酸钠(SA)、羧甲基纤维素(CMC)和聚乙二醇(PEG6000)交联制备出SA-CMC-PEG复合膜,通过单因素实验和正交实验优化出最佳实验条件:SA-CMC-PEG投加量10.0 g/L、温度25℃、吸附时间120 min,在此条件下SA-CMC-PEG复合膜对Cu^(2+)的吸附效率为98.2%。用SEM和FT-IR等对复合膜的结构、形貌等进行表征,结果表明,复合膜结构为多孔网状并含有C—O、O—H、COO—等官能团,说明该复合膜易于结合吸附溶液中的Cu^(2+)。在最佳实验条件下探究了SA-CMC-PEG的解吸与再吸附性能,在0.1 mol/L的HCl溶液中解吸3次后其对Cu^(2+)的去除率仍能达到91.2%,表明该复合膜是一种可多次利用且高效的吸附材料。

磁化-焙烧双级改性赤泥对废水铜离子去除效果及影响因素研究

为研究改性工艺条件和试验条件对赤泥处理含铜废水过程的影响因素关联,并获得最佳的处理工艺条件组合,采用磁化-焙烧双级加热方法对赤泥颗粒进行改性制备,研究了不同改性条件、废水浓度、投加比例和反应时间对铜离子脱除率的影响,并以正交试验和极差结果进行了因素分析。结果表明:双级改性赤泥处理含铜废水工艺中,影响因素的权重依次为:改性条件>投加比例>废水浓度>反应时间;最佳工艺条件组合为一级磁化功率400 W、二级焙烧温度700℃、处理含铜废水浓度低于50 mg/L、投加混合比例5 g/L、反应时间30 min,对含铜废水中铜离子的吸附脱除率达99.88%,废水铜离子排放浓度仅为0.06 mg/L,达到一级排放标准。

浓硫酸预氧化-浸出工艺处理铋渣

采用火法工艺处理铜、铅阳极泥时,在分银炉氧化精炼过程中会产生氧化渣,即铋渣,其中富含金、银、铜、铋。采用火法工艺处理铋渣,除铜工序采用硫化法或融析脱铜方法,存在生产成本高、能耗高问题,且铜渣会夹带金银,导致金银分散。现有采用湿法处理铋渣的工艺均存在含氯废水产生量大的问题,增加了废水处理成本。本文采用浓硫酸实现铋渣中氧化亚铜及单质铜的氧化,然后在稀硫酸的条件下分离铜、铋,浸出液经电积获得黑铜粉,浸出渣经转炉还原熔炼可获得粗铋。条件试验结果表明,在料酸比1:0.65、液固比5:1、反应温度75℃、反应时间1.5 h、搅拌速率250 r/min的条件下,铋渣浸出渣中铜的含量可降至0.1%以下,铋可以富集到46%以上。该方法在不产生含氯废水的条件下实现了铋渣中铜的开路,具有良好的经济与环保效益。

铝粉还原污酸中砷新工艺研究

由于硫化精矿中砷含量越来越高,致使烟气处理过程产生的污酸中砷含量也越来越高,同时污酸中含有铜、铁等有价金属。目前污酸除砷方法多以除砷为目的,形成的含砷渣属于危废,还需要二次处理。本研究研发了还原除砷新工艺,首先向污酸中加入硫化砷渣进行脱铜预处理并回收铜,然后用铝粉还原脱铜后液中的砷回收砷,最后向脱砷液中加入硫酸钾回收铝,还原后液回收还原剂后采用两段中和法处理。试验研究结果表明,在加入铜离子摩尔量1.1倍的硫化砷渣、反应温度85℃、反应时间3 h的条件下,污酸中的铜含量由2000 mg/L降至196 mg/L,硫化铜渣返熔炼配料系统;在还原温度70℃、还原时间2 h,还原剂用量1.8倍的条件下,砷的还原率大于96%,还原后液中的砷含量低于300 mg/L,得到的砷渣品位大于95%,可用于后续制备高品位单质砷;在硫酸钾用量1.1倍、反应温度常温、反应时间2 h的条件下,溶液含铝3.6 g/L,得到的明矾可达到《工业硫酸铝钾》(HG/T2565—2007)一等品标准。该方法除砷效果好,且能将污酸中的砷转变为具有经济价值的砷产品,还不会产生硫化氢气体,具有应用推广价值。

含砷含镍高酸硫酸铜结晶母液的综合利用

针对硫酸铜结晶母液含砷、含镍、高酸的特点,根据正交试验法,采用pH调控法依次进行中和、沉铜、沉镍工业试验,探究了反应时间和终点pH对分离效果的影响。结果表明,采用液碱调控母液pH能有效回收铜、砷、镍元素。中和反应最佳参数为:终点pH=2.5~3.0、反应时间1.5 h、反应自然升温,能够以铜砷渣形式回收98%以上的砷,并与镍成功分离;沉铜反应终点pH=6.0~6.5、反应时间1.0 h、反应温度80~90℃,能实现铜沉淀率>93%;沉镍反应终点pH=10.0~10.5、反应时间2.0 h,在室温下压滤,镍沉淀率>98%。母液经处理后得到的沉镍后液含铜<50 mg/L,含砷<5 mg/L,含镍<100 mg/L,母液得到有效处理,实现铜回收率>96%,砷回收率>98%,镍回收率>84%。

铜基壳聚糖气凝胶的制备及对铀的吸附性能

含铀废水对生态环境及人类生命安全具有严重的威胁,因此对含铀废水的处理极为迫切.通过溶胶凝胶法得到了一类新型的铜基壳聚糖气凝胶(Cu-CSAs),采用傅里叶红外光谱分析(FTIR)、X射线光电子能谱仪(XPS)、场发射扫描电镜(FESEM)、热重(TG)对材料结构进行了表征,探讨了对水中六价铀U(VI)的吸附性能.考察了溶液pH、吸附剂用量、接触时间、U(VI)的初始浓度、共存离子、离子强度对吸附的影响,并采用模拟含铀废水探讨了其实用性.结果表明:当溶液pH为5,U(VI)的初始浓度为10 mg/L,Cu-CSA-1最适用量为0.1 g/L时,其平衡时间为30 min,该吸附过程符合准二阶动力学模型.298 K时,其最大吸附量高达548.9 mg/g.此外,Cu-CSA-1对U(VI)有较好的选择性,在模拟含铀废水中去除率达65%左右,表明Cu-CSA-1在含U(VI)废水的修复中具有潜在的应用价值.

某金铜矿2种废水中和回收利用铜试验研究

针对某金铜矿含铜含氰废水和含铜酸性废水,开展了HCN挥发性试验、中和条件试验、铜资源回收试验、普鲁士蓝制备试验研究,考察了铁沉淀率、总氰化合物去除率和铜回收情况。结果表明:一段中和除氰除铁控制pH值为4.0,HCN挥发率为0.04%,铁沉淀率大于98%,总氰化合物去除率大于97%;二段过氧化氢破氰后,总氰化合物质量浓度小于5.0 mg/L。废水年处理量按87万m^(3)计算,经济效益高于4000万元。该研究为金精矿生物槽浸工艺除氰提供了思路,可大幅度降低破氰成本,同时为普鲁士蓝染料和电化学能源相关领域的电池前驱体材料制备提供参考。

不同污染程度的接种源对MFC处理含铜废水性能的影响

选择接种源是构建微生物燃料电池(MFCs)的关键步骤,接种源的性质受环境污染的影响很大,既有研究关于接种源差异对MFCs的影响关注有限.本研究系统考察了受污染程度不同的接种源对构建的MFCs处理含铜废水性能的影响,并进行了微生物群落分析.结果表明,CuS-MFC处理含铜废水具有良好的适用性,在4~20 mg/L的Cu^(2+)浓度范围内具有较高的COD和Cu^(2+)去除率.随着水力停留时间(HRT)延长,各组MFC处理含铜废水的各个性能均提高;但进水Cu^(2+)浓度对MFC性能的影响无明显规律;外电阻增大时,Cu^(2+)去除率先下降后上升,而COD去除率则逐渐降低.各组MFC的最佳运行参数为HRT 6 h、Cu^(2+)浓度12 mg/L、外电阻500Ω. unclassified_f_Enterobacteriaceae在所有MFCs中都占有较高丰度;不同污染程度的接种源会影响MFC富集的阳极微生物群落组成,进而导致MFC性能的差异.接种源微生物群落对Cu^(2+)的耐受性是MFC处理含铜废水性能的重要影响因素,在构建MFC时,应有针对性地选用接种源以有效提高其性能.

活性炭对含铜制药废水的吸附特性

以粉末活性炭为吸附剂,采用批式试验,研究静态吸附对黄连素脱铜废水中Cu2+的去除效果,分析了吸附剂投加量(5～50 g/L),pH(1.0～5.0)和接触时间(20～600 min)对吸附效果的影响.当pH为2.4,吸附剂投加量为30 g/L时,反应300 min即可达到吸附平衡状态.通过对吸附动力学和吸附等温线的模型分析发现,二级吸附动力学模型能够更好地描述试验结果,对吸附平衡数据的拟合采用Langmuir吸附等温线优于采用Freundlich吸附等温线.

高效重金属螯合剂RDTC的研制及处理含铜废水性能

以四乙烯五胺、二氯乙烷和哌嗪为主要原料研制了一种二硫代氨基甲酸盐(DTC)类重金属螯合剂RDTC,采用红外光谱对其结构进行了表征.研究了RDTC投加量、废水初始pH值和致浊物质对模拟含铜废水中Cu(Ⅱ)去除效果的影响,用测定浊度的方法研究了絮体的沉降性能,并采用溶出法对沉渣的稳定性进行了分析.结果表明,处理250 mL含Cu(Ⅱ)为50 m.gL-1的游离Cu2+、CuCA和CuEDTA废水,对应的RDTC投加量分别为3.4、3.6和3.8 mL时,Cu(Ⅱ)去除率达到99.5%以上;RDTC在废水初始pH值为3—11的范围内使用时,Cu(Ⅱ)去除率都高于99.3%;废水中的致浊物质有利于Cu2+的去除;废水自然沉降10 m in后浊度低于10NTU,絮体沉降性能好;沉渣在pH≥5的环境中稳定性高.