焦磷酸盐镀铜废水处理_宋丁炎 3页

DOI:10.13616/j.cnki.gcjsysj.1990.01.008焦磷酸盐镀铜废水处理机械电子工业部北方设计研究院宋丁炎一、前言二、试验方法及机理。,u21847年Roseleur发明了焦磷酸盐镀铜工艺焦磷酸盐镀铜漂洗废水中主要含有C(P26、、、、含焦磷酸络合阴离子的碱性镀铜为人们所熟知07)一P207今一HPO。“+NH;+已等阴离子及K、、。,然而它仅在Fe”+ca“+Mg“阳离子逾一百四十多年四十多年前才具有工等本试验选用苯乙烯强碱。u(27)一,。业实用价值槽液的主要成分为cP0皇络阴离子交换树脂试验采用笋18mm的玻璃交换柱,.,,PZ:4uZ:l,合离子它要求O和C哟重量比为548为缩短交换周期每支柱内填装树脂50mL树脂层,+。。但实际上槽液中维持过量的焦磷酸根使它和CuZ高200mm采用全饱和双阴柱串联交换流程原水的比值达到7.0一8.5:1,以保证完全络合,防止产生用车间镀液配制,经分析,其铜含量为24一70m留,。,,。沉淀促进阳极溶解在正常操作时焦磷酸根离L交换时树脂都转化成硫酸盐型再生剂采用混子按下式发生水解。,即(NH4)2504+KOH。试验结果见合再生剂274一+HZ42-1。P0O`2HPO表.、Z.。2+在低的pH值(<50)高的Po今与e1可知,,由表选用的强碱性阴离子树脂对焦.、(>8(“,的比值:51)高温>60O以及因搅拌不磷酸铜络合离子有很强的亲合能力具有较高的交,。。足而引起局部过热的条件下都能增进水解作用适换容量、;2一),量的正磷酸根HPO阴离子的存在将有助于硫酸盐型强碱性阴离子交换树脂对废水中的焦阳极溶解。当正磷酸根浓度超过1009/L时,由于溶磷酸铜络合离子及游离焦磷酸根吸附与解吸机理可,,,液导电性降低光亮范围缩小并产生条纹状镀层用以下两反应式表示。通常就将槽液废弃或予以稀释并重新配制。焦磷酸吸附3RZ`+Cu(P27)26一哥=生6u(P27)2SO0RC0盐镀铜工艺在自行车、缝纫机、钟表、铁丝等行业解吸,,-中应用较为普遍排出的漂洗水每升含铜数十毫克+35042,,远远超过国家排放标准(1mg/L)既污染了环境吸附二二2R2504+P2074-一、R4P207+25042-又浪费了化工原料。解吸,国外采用化学沉淀法、以上反应式中的。有资料介绍鳌合树脂R表示树脂母体,,(等方法处理焦磷酸盐镀铜废水但都不能回收焦再生剂采用硫酸铰与氢氧化钾混合再生剂镀磷酸铜送镀槽回用。本工艺采用强碱性阴离子交换槽溶液中需要一定量的硫酸根离子和氨根离子,以,树脂处理焦磷酸盐镀铜废水将树脂转化为硫酸盐表1,,型利用硫酸盐与焦磷酸铜的强亲合能力实现了序号原水含洗脱液洗脱液洗脱液含饱和交换焦磷酸铜的回收。本,又能将废工艺既能消除污染铜浓度体积与树脂铜浓度容量。,水中的焦磷酸铜回收利用1988年9月我院对石`mgJL)(mL)比(g/L)(mg了L树脂)l31.5卯2:I9,.16家庄市铁丝厂二氧化碳气体保护焊焊丝镀钢车间含5819....焦磷酸铜废水处理进行了设计。采用双阴柱全饱和22638O16:ll】181789.,..程。。367127515:l88132目前本工艺已稳定地应用在生产上现将小声...型试验及生产性运行的工艺作简单地介绍。42421503:l5115329n,。改善镀层外观改善阳极溶解性能)用不同浓度的表2,再生剂对吸附焦磷酸铜络合离子达到饱和时的树aZ十M92+CaZ十M92+项目C:一脂进行再生所绘制的洗脱曲线(图1)表明如用(mg·L)(nlgL){(mgL)(mg了L),;...碱作再生剂将产生氢氧化铜沉淀仅用硫酸按作自来水9232了3净化水785114,,{再生剂又不能使树脂得到彻底的洗脱不能恢复净12.5丈3.68.7了12.9化水净化水,,,}...树脂的原色下一周期工作时交换带不明显难净化水1335】2,9净化水119135。,}以辩认为此采用硫酸按与氢氧化钾不同比例浓净化水8.312.910.3】2.0净化水,】度的混合再生剂树脂得到完全的再生:注每周期出水中取混合水样进行分析,+、十,CaZMg“石家庄地区自来水硬度大含量高;2P::4一,,,与HPo吸O生成不溶性物质颜色呈乳自色由于废水中的焦磷酸铜以络合物的形式存在。,<,,较难沉淀废水经过处理之后含铜量均lm创L变当进入自来水中产生不容性物质是自来水中的、,...、,。成无色无臭的清水pH值在7。一75之间完全符CaMgZ告+2所弓I起从而形成钙盐和镁盐当阴树,、合PZOH二,回用水的要求但出水中还存在微量吞刚脂吸附焦磷酸铜络合离子之后水中的不溶性物质、`、”、。。,HPO42一50、2一Ca“MgZaZ九2以及K等离子以C就立即沉淀下来从表可以看出净化水回用于,。。、gZ2aZ牛MgZ十M漓子为例分析结果见表清洗槽完全满足工艺要求洗脱液中的c含量很低,经分析,各种离子的含量均显著低于镀,。槽溶液的含量可直接回镀槽使用三、工艺流程本,2设计采用固定式二床法闭路循环系统根50omm,zsoomm;2根阴离过滤柱协高子交换柱omm,A3笋60高200mm全部采用碳钢制作离子交换法处理焦磷酸铜废水分以下两个工作系统。1.过滤系统焦磷酸铜废水含有大量的粉末状乳白色悬浮物,,迎班啊如星豁粥ǎù国和机械杂质必须有效地加以去除否则将堵塞离,。子交换树脂孔隙影响交换容量并增大水头损失本工艺采用沉淀、过滤相结合的方法加以去除。设置能使废水停留3.5小时的废水池,将大颗粒沉淀物.。必从废水中分离出去然后通过05一1mm稀土瓷,砂做填料的过滤柱经过滤后的废水悬浮物含量一般在15L。4,mg/以下一般运行小时反洗一次过滤柱,可满足使用要求。2离子交换去除焦磷酸铜系统该系统采用正向交换法去除焦磷酸铜。交换柱内各填装强碱性硫酸盐型阴离子交换树脂375L,170。树脂层高mm当第一根阴柱中的铜离子泄漏,。量达lmg/L时便与第二根阴柱串联起来工作当,,第一根阴柱全饱和时第二根阴柱单独工作再生第一根阴柱.此时第二根阴柱铜离子泄漏达1mg/L,,。图l不同浓度再生剂的洗脱曲线时再与第一根阴柱串联运行由此往复循环n净化水回水塔.氨三乙酸少量ù白日甲生剂ù脱一甲厂|.曰陌日曰一日液|L,J…一pH该系统处理镀件清洗第二级漂洗水.废水处理.,,.:前一巧mg厂LpH了8一82铜含量为川值为引5.处理后.铜含量1rngL,pH了.0一丁5、值为,废水经处理之后净化水约8()%回到车间漂洗,。一再一槽20%作为系统清洗水洗脱液全部返回镀槽再洗废水用,使用效果良好,经检验,产品各项指标均符合自来水}要求。回废水池五、经济效益图ZL艺流程不意图、一、234f上过滤桂交换...建该处理系统投资107万元仁其中土建425一流量计6一ABS隔膜阀,.万元设备65万元)。以该系统工作一年来计算,一.,“,“,整个系统的管道采用ABS工程塑料管阀门采一年能回收焦磷酸铜13sm按50(刃元/m公十算,,,.,.ABS675;Z160on、3008n:“用隔膜阀设备外形美观操作灵活方便工则可回收万元回收水按元/.艺流程见图2。计算,则可回收1728元。以上两项共回收69228万.、石家庄市铁丝厂镀铜车间每天三班制工作。本元。一年的运行费(包括使用氢氧化钾095t硫、,,22、·、,设计采用根过滤柱根交换柱可连续运行酸钱12t电16000kwh人工管理等项费用未、.满足生。计土建设备折旧费用少23814万元回收费扣除产需要操作条件如下废水处理流量Q=2一4m“/h运行费,一年可盈利4.5414万元该系统工作两年交换空间流速以=13一20LL树脂/h多即可回收全部投资.再生空间流速认=03一。.SL一L树脂/h六、结论及问题讨论;=l(〕、,一20()h再生周期T过滤柱反洗周期乃=4h1.结论、空间流速即为交换柱内单位时间单位体积的(l)本工艺实现了焦磷酸盐镀铜废水的封闭树脂平均流过的水量.其公式为:循环处理,无二次污染。废水处理之后,全部达到l几=Q/’1,回用水要求:(2)洗脱液无需浓缩即可直接返回镀槽使式中,`1,。以一一空间流速LL树脂八用节约了化工原料Q一一通过交换柱的水量L(3)处理后的水质好,实现了全部回用,节卜一一树脂体积L约了自来水。,(4)四、运行效果回收焦磷酸铜和水经济效益好2问题讨论石家庄市铁丝厂镀铜车间正常操作槽液成分及(曰洗脱液经过一个时期的存放.有少量的工艺规范为:沉淀物,经分析测定为钙、镁盐类,要保证停留时焦磷u:P:O;一gL,酸铜C7()币间以去除沉淀物焦磷酸钾K;pZo:·3HZO32()一35`)g了L(2)焦磷酸盐镀铜漂洗废水有沉淀物,因此KHZPO43。一35gL,,磷酸二氢钾过滤柱负担较重为了保证处理流量每运行4小.「.双氧水HZo:。2一。3,刀LL时,需将过滤柱反洗一次