电镀铜镍合金废水中铜、镍离子的去除研究
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摘要
本文以钢芯电镀铜镍合金漂洗废水为研究对象,针对合金电镀时加入了大量络合剂导致铜镍络离子溶解度升高,不易沉淀的特点,探讨了可能的废水处理方法。先破除络合剂再沉淀金属离子理论上虽可行,但针对工厂废水来源广的具体情况,这一工艺路线很难实施且成本过高。故本文探讨了在电镀车间内先除去金属离子至达到国家排放标准,而后再将主要含络合剂的废水排入总厂生化池内破除络合剂等有机物,COD达标后安全排放的处理方案。
     由于含柠檬酸、三乙醇胺等络合剂的废水中铜镍离子不能通过调节pH生成氢氧化物沉淀,故必须使用特定的化学药剂将金属离子从柠檬酸、三乙醇胺的络合物中置换出来,才可进一步进行处理。故本文使用大(高)分子胺和二硫化碳合成了二硫化甲酸一胺类复合物(本文称作金属离子沉淀剂),具有如下特点:1)含二硫代基团,可从原络离子中置换金属离子;2)沉淀中含有疏水性的有机基团,与重金属离子络合后不溶于水;3)沉淀剂的分子量均较大,且一个沉淀剂分子可络合多个重金属离子,并具适度有絮凝性,可保证沉淀物易分离。
     本文开发的三种新型重金属离子沉淀剂,可用于含中等强度络合剂的重金属废水处理。试验结果表明,本文开发的三种重金属沉淀剂均可有效地去除铜镍电镀废水中的重金属离子。尤以二硫化甲酸一聚亚乙基亚胺复合物(B剂)去除铜镍电镀废水中的重金属离子效果更好。在pH=8左右,用二硫化甲酸一聚亚乙基亚胺复合物处理电镀铜镍废水5分钟,可使重金属离子含量降至国家排放标准以下,该工艺运行简单,加药方便,不会对环境造成二次污染,具有良好的应用前景。
This paper will focus on the research of rinsing water of Cu-Ni alloy plating. Plenty of complex agents are added in the alloy plating, which makes solubility of copper(II) and nickel(II) rise and therefore, ions difficult to deposit. According to this feature, the paper discusses some possible solution. Although the method of realizing ion deposition by decomplexation is feasible in theory, the technology is difficult to put into practice and demands high cost. Therefore, this paper focuses on the treatment schemes that firstly remove metal ions according to National Emission Standard, secondly discharge the waste water which include complex agents into biochemical pool for decomplexation aswell as other organic compounds, and eventually discharge up to the COD standard.
     Because copper (II) and nickel (II) ions in the waste water can not turn into hydroxid by adjusting pH value if the waste water includes citric acid, triethanolamine or some other organic compounds, we must use special chemical to decomplex metal ions from complex agents which include citric acid and triethanolamine, and then move into next step. So by using polyamidoamine and CS_2, we make formate disulfide - amine compound (called metal ions precipitants in this paper), whose feature are as follows: 1) It has dithio group, which can decomplex metal ions from complex agents; 2) There are hydrophobic organic group, which doesn't dissolve in water after complex with metal ions; 3) The molecular weight of precipitants is big. Besides, one precipitant molecule can complex several metal ions, and has flocculability, which can make deposit easy to separate.
     The three new heavy metal ions precipitants mentioned in this paper can be used to treat heavy metal ions of medium complex property. The result of experiments shows that the three new heavy metal ions precipitants mentioned in this paper can effectively remove heavy metal ions of Cu-Ni alloy plating, and the complex of formate disulfide and polyethylidene imine is most useful. If using the complex to treat waste water of Cu-Ni alloy plating for 5 minutes on the condition that pH value is approximately 8, we can make the content of heavy metal ions up to National Emission Standard. This technology is easy to approach, convenient for addition, and with no secondary pollution, so has wide application prospect.
引文
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