[發(fā)明專利]一種羥基乙叉二膦酸預(yù)鍍銅廢水的綜合處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910044134.2
• 申請日: 2009-08-13
• 公開（公告）號: CN101624244A
• 公開（公告）日: 2010-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴友芝;胡克偉;王海陽;高寶釵;李小娜
• 申請（專利權(quán)）人: 湘潭大學(xué)
• 主分類號: C02F9/06
• 分類號: C02F9/06;C02F1/461;C02F1/52;C02F1/66;C02F103/16
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務(wù)所
• 代理人: 魏 娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于治理廢水技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種羥基乙叉二膦酸即HEDP預(yù)鍍銅廢水的綜合處理方法。

背景技術(shù)

在國家經(jīng)貿(mào)委明確規(guī)定限期淘汰“含氰電鍍”的形勢下，我國研發(fā)了HEDP預(yù)鍍銅新工藝(專利申請?zhí)枺?00810143146.6)。該工藝因HEDP與銅離子形成的絡(luò)合物穩(wěn)定常數(shù)高，鍍層與基體金屬(鋼鐵、鋁、鎂、鋅、鈦及其合金)結(jié)合力強(qiáng)，能獲得性能優(yōu)良的銅鍍層，而成為極具發(fā)展?jié)摿Φ臒o氰預(yù)鍍銅新工藝。但由于HEDP與銅離子形成的絡(luò)合物穩(wěn)定常數(shù)高，使該工藝廢水處理十分困難，目前還沒有可借鑒的處理方法，以致嚴(yán)重限制了這一無氰預(yù)鍍銅新工藝的推廣應(yīng)用。

HEDP預(yù)鍍銅廢水中主要污染物指標(biāo)：化學(xué)需氧量(COD)400～1000mg/l、總磷(TP)210～523mg/l、Cu²⁺50～126mg/l，主要污染物為主絡(luò)合劑HEDP及其與Cu²⁺形成的絡(luò)合物。由于主絡(luò)合劑HEDP及其絡(luò)合物在一般光熱條件下不易分解，耐酸堿、抗氯氧化，在高溫、高PH條件下，也不易水解，因此，常規(guī)的電鍍廢水處理方法很難使該工藝廢水中主要污染物指標(biāo)、尤其是TP指標(biāo)達(dá)到電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB?21900-2008)的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種羥基乙叉二膦酸即HEDP預(yù)鍍銅廢水的綜合處理方法。

本發(fā)明方法包括如下順序的步驟：

(1)取一定量的廢鐵屑、廢鋼屑混合，用堿液浸泡、除油后，用水沖洗，然后用酸浸泡以去除其表面氧化物，備用；

(2)用酸調(diào)節(jié)羥基乙叉二膦酸即HEDP預(yù)鍍銅廢水的PH值至1.8～2.5，再投加步驟(1)所述經(jīng)活化處理的混合鐵屑到HEDP預(yù)鍍銅廢水中，其投加量占所處理廢水質(zhì)量的7％～30％，曝氣反應(yīng)0.5～2h后，出水加聚丙烯酰胺即PAM絮凝沉淀；

(3)向步驟(2)所述沉淀后的上清液中投加石灰乳調(diào)節(jié)其PH值至11～12，反應(yīng)5～20min后加PAM絮凝沉淀，出水調(diào)節(jié)其PH值后達(dá)標(biāo)排放或回用。

更具體地說，本發(fā)明所采用的混合鐵屑是廢鋼屑與鑄鐵屑的混合物，質(zhì)量混合比為(1～3)∶10。鋼屑主要起疏松、支撐鑄鐵屑，防止溝流的作用。

步驟(1)所述堿液為氫氧化鈉、氫氧化鉀或氫氧化鈣的稀溶液，質(zhì)量百分濃度為3％-20％，所述酸為硫酸、鹽酸或硝酸的稀溶液，質(zhì)量百分濃度為3％-20％；步驟(2)所述酸為硫酸或鹽酸的濃溶液。

本發(fā)明所采用的鐵屑反應(yīng)柱采用曝氣攪動，曝氣管位于反應(yīng)柱底部，曝氣量為0.05～0.2m³/h。

本發(fā)明的原理是：活化后的工業(yè)廢鐵屑中的鐵屑尤其是鑄鐵屑，是鐵與碳的合金。當(dāng)鑄鐵屑與電解質(zhì)溶液(廢水)接觸時(shí)，碳的電位高成為陰極；鐵的電位低成為陽極，它們之間形成無數(shù)的微小原電池。在酸性介質(zhì)及有氧條件下，原電池反應(yīng)產(chǎn)生的新生態(tài)的[H]和Fe²⁺具有很高的化學(xué)活性，能與水中的多種物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，從而達(dá)到去除或降解污染物的目的。同時(shí)電極反應(yīng)產(chǎn)生的Fe²⁺被氧化后成為Fe³⁺，經(jīng)中和后，得到具有很強(qiáng)的絮凝-吸附活性的Fe(OH)₃，能將廢水中懸浮固體、膠體凝聚沉淀，同時(shí)吸附大量可溶性有機(jī)污染物一起沉淀，使廢水得到進(jìn)一步凈化。其中的電極反應(yīng)是：

陽極：Fe-2e→Fe²⁺

陰極：2H⁺+2e→2[H]→H₂(酸性條件)。

本發(fā)明具有如下的有益效果：

(1)本發(fā)明通過鐵屑微電解、絮凝沉淀、氫氧化物沉淀等一系列步驟綜合處理HEDP預(yù)鍍銅廢水，所用填料為工業(yè)廢鐵屑和廢鋼屑，以廢治廢，處理過程電耗小，具有投資省、運(yùn)行費(fèi)用低的優(yōu)勢。

(2)加藥量少，不增加水中鹽分，具有一定的脫鹽效果，處理出水可回用作電鍍工件的漂洗水。

(3)廢水PH值被預(yù)先調(diào)至2左右，不易產(chǎn)生鐵的氧化物或氫氧化物垢等；同時(shí)，廢水中HEDP對鐵的氧化物或氫氧化物垢等有較好的清除作用。因此，本發(fā)明中鐵屑不易板結(jié)，能長期穩(wěn)定運(yùn)行。

(4)本發(fā)明可高效的處理HEDP預(yù)鍍銅廢水，廢水COD去除率大于93％，TP、Cu²⁺去除率達(dá)到99％以上，出水完全達(dá)到GB?21900-2008電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。

(5)本發(fā)明工藝簡單，操作方便，處理效果好。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。