离子交换-电沉积联合工艺对处理含铜电镀废水工艺研究

摘要

本文提出并系统研究了离子交换-电沉积联合工艺处理含铜电镀废水,目的是同时实现废水的达标排放与铜的回收。离子交换法适合低浓度废水,出水效果好,但再生液需要进一步处理;电沉积法适合于高浓度废水,可以回收金属。离子交换-电沉积联合工艺正是结合了离子交换与电沉积工艺的优点,扬长避短,实现了废水的达标排放与铜资源回收。本文以电镀硫酸铜废水为研究对象,对离子交换-电沉积联合工艺进行了探索研究。
　　离子交换实验通过对多种树脂的吸附效果与吸附容量比较,选取R32树脂作为吸附材料。静态吸附试验表明,pH为4左右时树脂的吸附效果最佳,洗脱时选用质量分数为5％的硫酸溶液最适宜。动态吸附试验表明,流速为10BV/h时,树脂的吸附性能最好,吸附时间短且吸附容量较大。对R32树脂进一步进行并、串联优化实验,串联吸附容量最大,比单柱提高了13.3%。此外,浓度较低的解吸液可作为套用液进行解吸,以提高后续解吸液的浓度。
　　电沉积实验重点以电流密度、初始浓度、pH值、温度和反应时间作为主要操作参数,研究不同的操作参数对处理效果的影响。试验得到最佳条件为:对初始浓度10000mg/L~15000mg/L含铜电镀废水,在电流密度210A/m2,pH为0.8,温度60℃,电解4小时的条件下,铜的纯度可达99.7%。
　　研究表明,离子交换-电沉积联合工艺在技术上可行,运行稳定,且具有流程简单、操作方便的优点,实现了废水的达标排放和铜回收。小试的过程可以为实际系统的设计和运行提供依据和参考,符合国家可持续发展的要求。

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第1章 绪论

1.1 重金属污染现状

1.2 工业废水回用的意义

1.3 电镀含铜废水介绍

1.4 离子交换-电沉积联合工艺

1.5 本课题研究的意义及内容

第2章 离子交换法处理含铜电镀废水

2.1 实验材料仪器与材料

2.2 树脂的处理

2.3 实验方法

2.4 检测方法

2.5 结果与讨论

2.6 小结

第3章 电沉积法回收解吸液中的铜

3.1 实验材料仪器与材料

3.2 电极的预处理

3.3 实验方法

3.4 检测方法

3.5 结果与讨论

3.6 小结

第4章 离子交换-电沉积联合工艺效益分析

4.1 社会效益分析

4.2 环境效益分析

4.3 经济效益分析

第5章 结论

致谢

参考文献

附录1攻读硕士学位期间发表的论文