收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

电解—电渗析联合工艺实现含铜废水资源化研究

刘艳艳  
【摘要】: 本文提出并系统研究了电解-电渗析联合工艺处理含铜废水,目的是同时实现铜的回收和水资源的再利用。电解法适合于处理高浓度废水,优点是可以回收金属,缺点是出水水质差,不能达标排放;电渗析法适合处理低浓度废水,优点是出水淡水可以循环利用,缺点是浓水则需要进一步处理。电解-电渗析联合工艺正是结合了电解和电渗析的优点,同时克服了两者的缺点,实现了铜的回收和水的循环利用。 本文以酸性镀铜废水为研究对象,对电解-电渗析联合工艺进行了探索研究。重点以电压、进水Cu~(2+)浓度和进水流量为主要操作参数,研究不同的操作参数对处理效果的影响。处理效果指标主要针对回收铜的形态和出水水质。 电解试验结果表明,动态电解更符合实际应用要求,而且运行电压越高,进水Cu~(2+)浓度越高,进水流量越慢,处理效果越好;能耗随电压升高而升高,随进水浓度增高而降低,随进水流量增高而降低。但是高电压不经济,低流量没效率。同时由于有电渗析再后续处理,所以在能保证处理效果和能耗低的考虑下,该电解装置可针对500mg/L范围的高浓度含铜废水和电渗析浓缩废水,操作电压在2~2.5V,进水流量6L/h,铜的回收率可达90%以上,且纯度在99%以上,每回收一公斤铜电耗是2~7kW·h,针对市场上30~120元/公斤的回收价格,该工艺回收的铜能带来很大经济收益。另外不同电流密度下回收铜的形态不同,高电流密度下可产生海绵铜粉,低电流密度下可生成薄铜箔片,可根据所需要的回收铜的形态改变操作条件。回收得到的金属铜可以将铜粉或铜箔出售给回收公司统一利用。 电渗析试验结果表明,该电渗析装置可针对200mg/L以下的低浓度酸性镀铜废水,其中包括电解尾液,脱盐和浓缩效果都很好。脱盐效果随电压升高而提高,随进水Cu~(2+)浓度增加而降低,过高或过低的进水流量都不利于脱盐;而浓缩效果随电压升高而提高,随进水浓度和进水流量变化不明显。经电渗析处理后,淡水出水在0.5~2mg/L范围内,电导率在200μs/cm以下,pH在3~4范围内,偏酸性。另外根据实际要求,可采取不同操作条件:如果出水要达标排放,可采用50V电压,适当调低流速,为2~6L/h;如果出水回用,淡水内Cu~(2+)浓度只要在不同的回用用途范围内允许的情况下,可适当调高流速,高流速可以提高日处理废水量,提高工作效率。该工艺采取浓、淡水循环方式,提高了水回用率,可达75%~93%。经电渗析后的浓缩水里富含大量铜离子,可以再进行电解回收,再一次实现了工艺互补,联合工艺做到了废水零排放。 研究表明,该电解-电渗析联合工艺拓宽了不同进水浓度范围:不但可以处理低浓度含铜废水,还可以处理高浓度含铜废水,也可以二者同时进行处理。该工艺日处理量低,适合小型电镀厂,实现闭路循环,达到零排放。如果要提高日处理量,可适当增加电解槽数和电渗析段数。该工艺不但实现了废水处理的目标,而且无二次污染,同时还实现了铜和水资源循环利用,进一步对环境、经济、企业等带来了很大效益,真正做到了清洁生产。由于酸性镀铜废水相对来讲成分简单,而实际含铜废水是多种多样的,成分复杂,如何在电解过程中提高回收铜纯度和电解回收其他重金属是今后仍需研究的问题。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 梁培玉;宋兵魁;张宝贵;;电解法制备次磷酸钴[J];化工学报;2006年01期
2 宋德政;薛德明;柳晓英;赵劲龙;曹振圭;李庆华;;电渗析-离子交换法处理含铜废水装置的设计和运行[J];水处理技术;1987年05期
3 高隆绪;周国雨;;商邱铁路机车给水站中型电渗析装置的运行[J];水处理技术;1981年04期
4 刘立人,桂菊枝,肖创英;电渗析器大修小结[J];水处理技术;1984年04期
5 中国科学院上海原子核研究所废水处理组;四台电渗析器联合处理低放废水实验[J];核技术;1979年01期
6 田福祯;姚宝书;曹希洪;;电渗析方法除水不溶无机物中杂质的研究[J];无机盐工业;1980年03期
7 高隆绪;高硬度水质电渗析运行方式的探讨[J];工业水处理;1983年01期
8 杨庆球;;大型电渗析装置的操作管理[J];水处理技术;1988年06期
9 苗圃;控制电渗析器脱盐率延长离子交换树脂使用周期[J];江苏药学与临床研究;2004年04期
10 ;依靠党 依靠群众 小厂搞出了电渗析器[J];水处理技术;1976年02期
11 ;电渗析器的研制 WDD3×3-240型电渗析器的研制(一)[J];水处理技术;1977年02期
12 张瑞华;;电渗析技术简介[J];石油化工;1980年08期
13 葛宝英;陈景文;蒋如丰;王占咸;;70米~3/时电渗析装置的试验和运行[J];水处理技术;1982年01期
14 高隆绪;;钠床—电渗析—混床制取纯水[J];水处理技术;1988年06期
15 陈平;电渗析器免拆清洗实例[J];膜科学与技术;2003年03期
16 ;电渗析法处理发电用水[J];水处理技术;1977年01期
17 ;电渗析水处理短训班概况[J];水处理技术;1977年01期
18 ;100吨/时电渗析器出厂试验[J];水处理技术;1978年01期
19 王恒全;;电渗析器烧膜的原因和改进意见[J];云南冶金;1979年06期
20 ;电渗析水处理的基本知识 第三讲 电渗析器的调试和操作运行[J];水处理技术;1979年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 彭玉凡;陈卫国;朱锡海;罗传荣;李超明;朱月友;;OFR和SBR联合工艺处理医药废水的研究[A];’2001全国工业用水与废水处理技术交流会论文集暨水处理技术汇编[C];2001年
2 蒋艳红;马少健;林美群;;高炉渣对Cu~(2+)的吸附性能研究[A];第十二届全国粉体工程及矿产资源可持续开发利用学术研讨会专辑[C];2006年
3 王瑞;王春玉;;电渗析在乙烯循环水排污回用上的应用[A];中国化工学会2005年石油化工学术年会论文集[C];2005年
4 李磊;侯文;徐炎华;;微电解-化学沉淀法处理高浓度含铜废水的试验研究[A];中国环境科学学会2006年学术年会优秀论文集(中卷)[C];2006年
5 王方;;回收无机氨氮废水用集成膜技术的研究进展[A];第五届全国水处理化学品行业年会论文集[C];2009年
6 王方;;回收无机氨氮废水用集成膜技术的研究进展[A];2008中国水处理技术研讨会暨第28届年会论文集[C];2008年
7 余立新;林爱光;张立平;蒋维钧;;用双极性膜电渗析从维生素C钠盐制备维生素C的扩大实验研究[A];第七届北京青年科技论文评选获奖论文集[C];2003年
8 周勤;吴友明;袁笑一;;重金属捕集剂R2处理含铜废水及机理研究[A];中国化学会第七届水处理化学大会暨学术研讨会会议论文集[C];2004年
9 窦传杰;;电渗析技术在循环水场的应用[A];中国化工学会2005年石油化工学术年会论文集[C];2005年
10 张维润;樊雄;;集成膜工艺海水淡化与浓海水综合利用[A];第一届海水淡化与水再利用西湖论坛论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张峰;光催化氧化联合工艺处理不同污染物的研究[D];中国地质大学(北京);2011年
2 赵文生;山梨酸废水处理技术研究[D];吉林大学;2008年
3 何成达;DASB、W-SFCW特性及联合工艺处理生活污水的研究[D];河海大学;2004年
4 石忠宁;铝电解惰性金属阳极和金属—氧化铝阳极的研制与测试[D];东北大学;2004年
5 谢建治;钠碱法烟气脱硫废液的膜电解再生技术及机理研究[D];天津大学;2006年
6 吴迪;羟基自由基在电催化氧化体系中的形成规律及其在废水处理中的应用研究[D];吉林大学;2007年
7 孙艳芝;锂离子电池正极材料LiNiO_2及前驱体NiOOH的制备与性能研究[D];北京化工大学;2007年
8 朱华山;铬冶炼新工艺及其理论研究[D];昆明理工大学;2004年
9 刘咏;基于处理循环式准好氧垃圾渗滤液的电化学方法研究[D];西南交通大学;2007年
10 谢宏伟;低温熔盐电解制备铝及合金[D];东北大学 ;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘艳艳;电解—电渗析联合工艺实现含铜废水资源化研究[D];中国海洋大学;2009年
2 郭云云;A~2/O-MBNR联合工艺脱氮除磷性能研究[D];苏州科技学院;2011年
3 李凯;改性膨润土的制备及其对废水中Cu~(2+)的吸附特性研究[D];武汉理工大学;2005年
4 金丽虹;Pt(H)-Ni系统电解过程中的“过热”现象研究[D];长春理工大学;2004年
5 吴若愚;改进A~2/O工艺(A~2/O-MBNR联合工艺)脱氮除磷性能研究[D];苏州科技学院;2010年
6 林佩凤;电化学方法在废水处理中的应用[D];福建师范大学;2007年
7 刘丽;厌氧颗粒污泥生物吸附剂处理含铜废水的应用基础研究[D];江西理工大学;2010年
8 王刚;城市垃圾渗滤液电化学与生物联合处理研究[D];武汉科技大学;2005年
9 耿亚敏;改性SA-Fe阳离子交换膜在垃圾渗滤液处理中应用[D];福建师范大学;2007年
10 刘晓东;城市生活垃圾卫生填埋渗滤液预处理研究[D];长安大学;2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 郑良 沈汝发;紫金矿业:含铜废水外渗 汀江河水变蓝[N];新华每日电讯;2010年
2 特约记者 李传富 通讯员 魏来;实施联合工艺措施铁6井累计产气千万立方米[N];中国石油报;2010年
3 本版编辑 恩达电路(深圳)有限公司 聂忠源 陈尚林 西江;PCB治污出路在于资源化和小循环经济[N];中国电子报;2006年
4 国资;邯钢吨钢耗水五年减七成[N];中国企业报;2006年
5 孙炳泉;攻克复杂难选铁矿石选矿技术壁垒[N];中国冶金报;2007年
6 记者 雷汉发 通讯员 王维刚;邯钢吨钢耗水五年减七成[N];经济日报;2006年
7 韩薇;寻找我国电解镁的出路[N];中国有色金属报;2005年
8 记者 李宏乾;卤水资源利用技术专项全面启动[N];中国化工报;2007年
9 本报记者 张金萍;贫铁矿开发“春天”到了[N];地质勘查导报;2008年
10 山东省寿光市王高一中 常坤;多媒体技术在中学 化学实验中的应用[N];中国电脑教育报;2005年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978