公布日：2022.01.11
申请日：2020.07.09
分类号：C02F9/06(2006.01)I;C25C5/02(2006.01)I;C02F103/16(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种含焦铜废水的处理及回用的方法，包括以下步骤：S1、将含焦铜废水经过保安过滤除去所述含焦铜废水中的不溶性杂质；S2、加入氢氧化钙发生混凝反应；S3、经过保安过滤并通过UF膜和RO膜后过滤得到纯水使含焦铜废水浓缩；S4、将含焦铜废水通入离子交换器发生离子交换；S5、将S4中的含焦铜废水再次过滤除去不溶性杂质；S6、向S5的焦铜浓缩液加入硫酸亚铁发生共沉淀并过滤除杂；S6、将所述焦铜解析浓缩液通入电解槽进行电解；S7、当电解液达到电解极限，再将剩余的电解液重新进行S4至S6操作步骤。本发明具备使得废水中的绝大多数铜离子经过处理可以回收利用，既节约了成本也不会造成重金属污染的优点。
权利要求书
1.一种含焦铜废水的处理及回用的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将含焦铜废水经过保安过滤除去所述含焦铜废水中的不溶性杂质；S2、向过滤之后的含焦铜废水中加入氢氧化钙，使含焦铜废水与氢氧化钙发生混凝反应，并调节PH至7~8，回收废水中过量的焦磷酸根离子並且破络，使铜离子形成氢氧化铜沉淀，之后再次经过保安过滤除去不溶性杂质；S3、将S2中的经过保安过滤的除焦铜废水通过UF膜和RO膜后得到纯水，并使含焦铜废水浓缩；S4、将浓缩之后的含焦铜废水通入离子交换器，使铜离子与离子交换树脂发生离子交换，交换树脂采用SO42~型强碱阴离子交换树脂；S5、将S4中发生离子交换之后的含焦铜废水再次经过保安过滤除去不溶性杂质，之后通过UF膜和RO膜后得到纯水，并再次使含焦铜废水浓缩；S6、向S5产生焦铜浓缩液加入硫酸亚铁，在pH为8～9时，铜处于比较稳定的螯合状态，加入硫酸亚铁，将铜还原为Cu2O，而铁以二价和三价氢氧化物形式存在，利用铁的氢氧化物的凝聚作用，将Cu2O吸附，发生共沉淀，并经过保安过滤除去不溶性杂质，之后通过UF膜和RO膜后得到纯水，并使含焦铜废水浓缩S7、将所述焦铜解析浓缩液通过输送泵送入电解槽进行电解，使S2中残留的铜络合物完全破络，溶液中的铜离子产生离子迁移和电极反应，即废水中的铜离子向阴极迁移，并在阴极上产生还原反应，使金属沉积；S8、当电解液达到电解极限，再将剩余的电解液重新进行S4至S6操作步骤。
2.根据权利要求1所述的一种含焦铜废水的处理及回用的方法，其特征在于：S2中焦铜废水的破络反应方程式如下：P2O74~+2Ca2+→Ca2P2O7；焦铜废水的化学混凝反应方程式如下：Cu2++2OH~→Cu(OH)2↓。
3.根据权利要求1所述的一种含焦铜废水的处理及回用的方法，其特征在于：S4中交换树脂与含焦铜废水中的铜离子和焦磷酸根离子发生交换反应，反应方程式：3(R≡N)2SO4+6~＝(R≡N)6+3SO42~。
4.根据权利要求1所述的一种含焦铜废水的处理及回用的方法，其特征在于：所述电解槽的阳极采用镀铂钛板，阴极采用薄铜片。
5.根据权利要求1所述的一种含焦铜废水的处理及回用的方法，其特征在于：向S5产生焦铜浓缩液加入硫酸亚铁，在pH为8～9时，铜处于比较稳定的螯合状态，加入硫酸亚铁，将铜还原为Cu2O，而铁以二价和三价氢氧化物形式存在，利用铁的氢氧化物的凝聚作用，将Cu2O吸附，发生共沉淀，并经过保安过滤除去不溶性杂质，之后通过UF膜和RO膜后得到纯水，并使含焦铜废水浓缩。
6.根据权利要求1所述的一种含焦铜废水的处理及回用的方法，其特征在于：S7中当电解液中的铜离子低于5mg/L时为电解极限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含焦铜废水的处理及回用的方法，具备使得废水中的绝大多数铜离子经过处理可以回收利用，既节约了成本也不会造成重金属污染的优点，解决了目前的分流铜系含酸铜、焦铜等。如此分流是相当不科学的，酸铜中的游离的铜离子与焦铜混在一起，增加了处理难度，当混在一起的酸铜、焦铜废水沉淀处理时，投NaOH调节PH沉淀铜离子，实际上是OH~离子与焦磷酸根争夺，Cu2+根据化学平衡的化学基理，水中最终还是会有相当量的Cu2+，由此排放的废水会造成严重的重金属污染的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种含焦铜废水的处理及回用的方法，包括以下步骤：
S1、将含焦铜废水经过保安过滤除去所述含焦铜废水中的不溶性杂质；
S2、向过滤之后的含焦铜废水中加入氢氧化钙，使含焦铜废水与氢氧化钙发生混凝反应，并调节PH至7~8，回收废水中过量的焦磷酸根离子並且破络，使铜离子形成氢氧化铜沉淀，之后再次经过保安过滤除去不溶性杂质；
S3、将S2中的经过保安过滤的除焦铜废水通过UF膜和RO膜后得到纯水，并使含焦铜废水浓缩；
S4、将浓缩之后的含焦铜废水通入离子交换器，使铜离子与离子交换树脂发生离子交换，交换树脂采用SO42~型强碱阴离子交换树脂；
S5、将S4中发生离子交换之后的含焦铜废水再次经过保安过滤除去不溶性杂质，之后通过UF膜和RO膜后得到纯水，并再次使含焦铜废水浓缩；
S6、向S5产生焦铜浓缩液加入硫酸亚铁，在pH为8～9时，铜处于比较稳定的螯合状态，加入硫酸亚铁，将铜还原为Cu2O，而铁以二价和三价氢氧化物形式存在，利用铁的氢氧化物的凝聚作用，将Cu2O吸附，发生共沉淀，并经过保安过滤除去不溶性杂质，之后通过UF膜和RO膜后得到纯水，并使含焦铜废水浓缩
S7、将所述焦铜解析浓缩液通过输送泵送入电解槽进行电解，使S2中残留的铜络合物完全破络，溶液中的铜离子产生离子迁移和电极反应，即废水中的铜离子向阴极迁移，并在阴极上产生还原反应，使金属沉积；
S8、当电解液达到电解极限，再将剩余的电解液重新进行S4至S6操作步骤。
优选的，S2中焦铜废水的破络反应方程式如下：P2O74~+2Ca2+→Ca2P2O7；焦铜废水的化学混凝反应方程式如下：Cu2++2OH~→Cu(OH)2↓
优选的，S4中交换树脂与含焦铜废水中的铜离子和焦磷酸根离子发生交换反应，反应方程式：3(R≡N)2SO4+6~＝(R≡N)6+3SO42~。
优选的，所述电解槽的阳极采用镀铂钛板，阴极采用薄铜片。
优选的，S8中当电解液中的铜离子低于5mg/L时为电解极限。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：含焦铜废水中的铜离子经电解后生成了铜粉，可以进行二次利用，大大降低了成本；使用离子交换~电解~再离子交换的循环步骤，能够将铜离子最大程度地回收；含焦铜废水中的废水经处理后变成了车间可回用的纯水；综上所述，本发明提供的种含焦铜废水的处理及回用的方法，能够将含焦铜废水中的焦磷酸根离子电解氧化生成磷酸根离子，将铜离子电解生成铜粉。从而降低处理成本，提升经济效益的同时，也很好地保护了环境，具备良好的推广前景。
（发明人：湛杰）
