逐級(jí)沉淀法從高酸度高鹽度微蝕刻廢液中回收石膏及銅金屬的研究
本文關(guān)鍵詞: 微蝕刻廢液 含鹽高 酸度大 逐級(jí)沉淀法 資源回收 出處:《廣東工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:印刷線路板微蝕刻廢液含銅量高、含鹽高、酸度大,是電鍍廢水處理的難題,F(xiàn)在采用的方法有電解法、沉淀法,電解法回收金屬銅后的微蝕刻廢液酸度大、含鹽高,還含有少量的銅。據(jù)廣州某電鍍廠的處理現(xiàn)狀,對(duì)該廢水采取的處理方法是投加大量的堿中和后再進(jìn)入后續(xù)生化處理系統(tǒng)繼續(xù)進(jìn)行處理,處理成本高達(dá)250元/m3。由于在此處理過程中并未考慮硫酸根離子的回收,使得中和后出水中硫酸根離子濃度過高,對(duì)微生物產(chǎn)生抑制和毒害作用,從而嚴(yán)重影響生物處理系統(tǒng)的凈化效果,使得出水水質(zhì)不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。本文對(duì)該電解回收銅后的微蝕刻廢液進(jìn)行處理,采用逐級(jí)沉淀法,有效回收廢液中高濃度的硫酸根降低鹽度后,再用較少的堿中和廢液、回收剩余的少量的金屬銅,該工藝不僅操作方便,耗堿少,降低了處理成本,而且同時(shí)回收了硫酸根制備石膏和回收了銅金屬。該廠每月排放1000m3的經(jīng)電解后的微蝕刻廢液,所取廢水pH為0.5,硫酸根含量高達(dá)72g/L,銅離子濃度為787mg/L。采用逐級(jí)沉淀法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與研究,得到的主要結(jié)果如下:1、氫氧化鈣一級(jí)沉淀。取某電鍍廠的廢水100mL,確定的氫氧化鈣的投加量為3.55g,產(chǎn)生石膏7.5g,硫酸鈣純度為80.68%,S042-的去除率為57.48%;此時(shí)pH升至2.0,Cu2+由于硫酸鈣沉淀的機(jī)械夾帶濃度從787mg/L降至748mg/L2、氯化鈣二級(jí)沉淀。取經(jīng)第一步反應(yīng)后的濾液100mL,確定氯化鈣的投加量為3.5g,產(chǎn)生的石膏4.13g,硫酸鈣純度為75.87%,一級(jí)、二級(jí)沉淀SO42-總的去除率已達(dá)到了94.33%;此時(shí)pH降至1.3,銅離子濃度基本上沒有發(fā)生變化。3、銅離子三級(jí)沉淀。處理經(jīng)前兩級(jí)沉淀后的濾液100mL:(1)單純加氫氧化鈉,投加量為0.5g,銅的去除率為99.37%,出水中銅離子未達(dá)到GB 21900-2008中表3的排放標(biāo)準(zhǔn);(2)單純加硫化鈉,投加量為0.45g,銅的去除率為99.90%,出水中銅離子也未達(dá)到GB 21900-2008中表3的排放標(biāo)準(zhǔn),硫化鈉沉淀法雖然對(duì)銅的去除率更高,但出水水質(zhì)pH值低,影響廢水的后續(xù)生物處理過程,而且會(huì)有硫化氫氣體產(chǎn)生,造成二次污染;(3)為了使出水中銅離子的濃度經(jīng)三級(jí)沉淀后能達(dá)到GB 21900-2008中表3規(guī)定的0.3mg/L的排放濃度限值,向二級(jí)沉淀后的廢水中加入0.4g NaOH調(diào)節(jié)pH后,再加入0.55g Na2S產(chǎn)生沉淀,銅離子濃度降到0.3mg/L以下,pH為8.5,出水達(dá)到了表3的排放標(biāo)準(zhǔn);沒有刺激性的硫化氫氣體產(chǎn)生,得到的銅渣含銅為21.23%,具有較大的經(jīng)濟(jì)效益。4、高純度石膏的制備。用5%的硫酸清洗一級(jí)沉淀的建材石膏,石膏純度可達(dá)98.1%,作業(yè)回收率為84%;用5%的硫酸清洗二級(jí)沉淀的建材石膏,石膏純度可達(dá)94.22%,作業(yè)回收率為84%。5、采用Ca(OH)2+CaCl2+NaOH+Na2S逐級(jí)沉淀法處理經(jīng)電解回收銅后的微蝕刻廢液的過程中,處理每立方米廢水的藥劑費(fèi)為114.7元,生成的建材石膏的價(jià)值為12元,生成的銅副產(chǎn)品的價(jià)值為19.25元,得出該類廢水總的處理費(fèi)用為83元/m3,比現(xiàn)在的處理費(fèi)250元/m3節(jié)省了167元/m3。6、該技術(shù)流程設(shè)計(jì)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn),依據(jù)廢水中各種物質(zhì)成分的特性,設(shè)計(jì)有效的逐級(jí)沉淀法處理廢水;實(shí)現(xiàn)了廢水的達(dá)標(biāo)排放和資源的回收,環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益顯著。該技術(shù)在國內(nèi)外未見相關(guān)報(bào)道,有較大的理論和實(shí)際意義,對(duì)同類企業(yè)的廢水處理有重要的參考價(jià)值。
[Abstract]:The printed circuit board of the micro etching waste liquor containing high copper content, high salt, high acidity, is a difficult problem in electroplating wastewater treatment. Now the method with electrolysis, precipitation, recovery of copper electrolysis after micro etching solution acidity, high salt, also contains a small amount of copper plating. According to a Guangzhou factory processing status, treatment methods of the wastewater is taken with the addition of alkali neutralization before entering the subsequent biochemical treatment system to continue treatment, treatment costs up to 250 yuan /m3. because this process is not considered in the recovery of sulfate ion, and makes out the sulfate ion concentration in the water is too high, and suppress toxic effects on microorganisms, which can seriously affect the purification effect of the biological treatment system, the water quality stable discharge. The electrolytic copper recovery after micro etching wastewater treated by stepwise precipitation method, effective return Received a high concentration of sulfate reducing salinity waste, with less alkali waste, recycling a small amount of metal copper surplus, this process has the advantages of convenient operation, less consumption of alkali, reducing processing cost, and at the same time the recovery of sulfate gypsum preparation and recovery of copper metal. The plant monthly emissions by 1000m3 micro etching wastewater after electrolysis, the wastewater pH is 0.5, the sulfate content of up to 72g/L, the concentration of copper ion to 787mg/L. by step by step experiment and research of precipitation method, the main results obtained are as follows: 1. The level of calcium hydroxide precipitation. 100mL wastewater from an electroplating factory, determine the dosage of calcium hydroxide 3.55g 7.5G, the formation of gypsum, calcium sulfate purity is 80.68%, the removal rate of S042- was 57.48%; the pH rose to 2 Cu2+ due to mechanical entrainment concentration of calcium sulfate precipitation from 787mg/L to 748mg/L2, and two calcium chloride precipitation. Take the first step after the reaction The filtrate of 100mL, determination of calcium chloride dosage was 3.5G, gypsum 4.13g, calcium sulfate purity is 75.87%, a level two level, precipitation SO42- total removal rate has reached 94.33%; at pH to 1.3, no change in.3 concentration of copper ion basically, copper ions of three precipitation treatment. The first two 100mL: of the filtrate after precipitation (1) with pure sodium hydroxide dosage was 0.5g, the copper removal rate is 99.37%, the effluent of copper ion in GB 3 does not meet the emission standards in table 21900-2008; (2) the simple addition of sodium sulfide, the dosage is 0.45g, the removal rate of copper is 99.90%, water copper ion in GB 3 does not meet the emission standards in table 21900-2008, although the precipitation of copper sulfide removal rate is higher, but the effluent pH value is low, affect the subsequent biological treatment process of wastewater, and hydrogen sulfide gas produced, cause two pollution; (3) to use copper ion in water. The emission concentration of three precipitation can reach GB 21900-2008 in Table 3 provides the 0.3mg/L limit value, adding 0.4g NaOH to the two level of wastewater after precipitation in the regulation of pH after adding 0.55g Na2S precipitate, copper ion concentration is below 0.3mg/L, pH is 8.5, the effluent can meet the emission standards in Table 3 no stimulation; hydrogen sulfide gas produced in the copper slag, the copper content is 21.23%, with economic benefits of large.4, high purity gypsum building plaster preparation. The primary sedimentation cleaning with 5% sulfuric acid and gypsum purity of 98.1% and the recovery rate was 84%; two grade building plaster cleaning precipitation by 5% sulfate, gypsum 94.22% purity, recovery rate of 84%.5, using Ca (OH) 2+CaCl2+NaOH+Na2S step by step precipitation treatment by electrolytic copper recovery after micro etching waste liquid in the process of wastewater treatment agent fee is 114.7 yuan per cubic meter, building materials gypsum formation The value of 12 yuan, copper byproduct of the value of 19.25 yuan, the total treatment cost of the wastewater is 83 yuan /m3, than the current processing fee of 250 yuan /m3 saved 167 yuan /m3.6, the design of scientific rigor, according to the characteristics of various substances in wastewater composition, wastewater treatment by sedimentation the design of effective implementation step by step; discharge of wastewater and recycling resources, environmental and economic benefits. The technology at home and abroad has not been reported, there is great theoretical and practical significance, has important reference value for the similar enterprise's wastewater treatment.
【學(xué)位授予單位】:廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:X781.1
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本文編號(hào):1493517
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