氰化鍍銅廢水的處理方法與流程
2023-07-29 10:43:01
本發明涉及一種氰化鍍銅廢水的處理方法。
背景技術：
在高品質鍍銅件的生產中，氰化鍍銅仍然是主要的鍍銅方法。該方法會產生含氰和銅的廢水。氰的毒性很大，銅也是重金屬，具有一定毒性。該廢水若不處理排入環境，將會造成嚴重環境汙染。目前氰化鍍銅廢水的處理方法主要有化學沉澱法、吸附法和膜分離法等。其中化學沉澱法由於成本低，應用最廣泛。由於氰化鍍銅行業的清潔生產水平普遍提高，廢水中的銅濃度也越來越低（幾毫克/升～幾十毫克/升），由此造成化學沉澱法產生的沉澱物很細，固液分離困難，使處理後廢水中的銅難以穩定達標排放。此外，現有化學沉澱法需要兩段氧化，工藝流程長，過程控制複雜。開發脫銅效果好、操作簡單、脫銅渣容易處理的氰化鍍銅廢水的處理方法具有較大實用價值。
技術實現要素：
針對目前氰化鍍銅廢水處理存在的問題，本發明的目的是尋找脫銅效果好、操作簡單、脫銅渣容易處理的氰化鍍銅廢水的處理方法，其特徵在於將氰化鍍銅廢水送入反應器，加入脫銅渣，攪拌均勻後再加入次氯酸鈉。每立方米廢水加入脫銅渣的量以幹基計為500g～1500g; 次氯酸鈉的加入量為將廢水中的全部CN-氧化為CO2(或者CO32-和HCO3-)和N2以及全部Cu+氧化為Cu2+所需理論量的110%～130%。加料完成後，在常溫下攪拌反應50min～90min，攪拌強度為30 r/min～120 r/min。氧化沉澱反應結束後的廢水進入沉澱池沉澱1.0h～3.0h。沉澱池的上清液達標排放。不定期從沉澱池中抽出沉澱物進行過濾，濾液返回反應器，濾渣（脫銅渣）部分返回反應器，剩餘部分綜合利用。
本發明的目的是這樣實現的，氰化鍍銅廢水加入NaOCl後主要發生如下反應：
2CN- + 5OCl- + H2O = 2HCO3- + N2 + 5Cl-
Cu(CN)nn-1 = Cu+ + nCN-
2Cu+ + OCl- + H2O = 2Cu2+ + Cl- + 2OH-
HCO3- + OH- = CO32- + H2O
由於氰化鍍銅廢水本身呈鹼性（pH值約9.5），在氧化的同時，發生銅的沉澱反應:
Cu2+ + 2OH = Cu(OH)2
通過上述一系列反應，廢水中的CN以CO2(或者CO32-和HCO3-)和N2的形式被脫除，銅以Cu(OH)2的形式被脫除，從實現淨化廢水的目的。
本發明的關鍵是脫銅渣部分返回使用，提供了Cu(OH)2沉澱過程的良好成核條件，避免生成難沉澱的細顆粒Cu(OH)2，改善其沉澱和固液分離性能,保證處理後的廢水中銅穩定達標排放（現有方法已經成功解決氰化物穩定達標排放的問題）。此外Cu(OH)2還有催化作用，加快氰化物的氧化速度，使現有方法的兩段氧化變為一段氧化，避免了兩段氧化調節pH值的麻煩。利用氰化鍍銅廢水本身的OH-沉澱銅，大大減少了化學品的消耗。試驗表明：在處理銅濃度低於15mg/L的廢水時，在同等條件下，不加入脫銅渣，粒徑小於1微米的沉澱物大約在30%左右，沉澱物沉澱性能很差，處理後廢水不能達標排放；在處理銅濃度低於80mg/L的廢水時，在同等條件下，不加入脫銅渣，粒徑小於1微米的沉澱物大約在10%左右，沉澱物沉澱性能較差，處理後廢水不能達標排放；加入脫銅渣後。上述兩種情況的沉澱物的粒徑均大於1微米，沉澱物沉澱性能好，處理後的廢水中的銅能穩定達標排放。
相對於現有方法，本發明採用脫銅渣作「成核劑」，大大改善了Cu(OH)2的沉澱條件，使這些沉澱物的粒徑明顯增大，由此在沉澱池中能快速沉澱，從而保證處理後廢水中的銅能穩定達標排放。此外，工藝過程縮短，工藝條件簡化，化學品消耗減少，具有明顯的經濟效益和環境效益。
具體實施方法
實施例1：每日處理氰化鍍銅廢水200m3(成分：Cu10.2mg/L、CN-58mg/L、pH9.4),每立方米廢水加入脫銅渣1000g，次氯酸鈉按理論量的125%加入，攪拌強度為30r/min,反應時間為50min,沉澱時間為1.0h。沉澱池上清液中的Cu和CN-的濃度分別為0.02mg/L和0.19mg/L，pH值為8.5。
實施例2：氰化鍍銅廢水10L（成分：成分：Cu73.5mg/L、CN-153mg/L、pH9.5）。每升廢水加入脫銅渣500mg，次氯酸鈉按理論量的110%加入，攪拌強度為80r/min,反應時間為80min,沉澱時間為2.0h。沉澱後上清液中的Cu和CN-的濃度分別為0.03mg/L和0.23mg/L,pH值為8.1。