專利名稱：一種羥基亞乙基二膦酸預鍍銅廢水的處理方法
技術領域：
本發明屬于廢水治理技術領域，具體涉及一種羥基亞乙基二膦酸即HEDP預鍍銅 廢水的處理方法。
背景技術：
HEDP預鍍銅工藝是極具發展潛力的無氰預鍍銅工藝。該工藝產生的廢水中主要 污染物為絡合劑HEDP及其與Cu2+形成的絡合物，主要污染物指標為化學需氧量(COD) 388 1060 mg/L、總磷(TP)328 827 mg/L、Cu2+ 82 190 mg/L。由于 HEDP 及其絡合物在一般 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，導致該廢水達 標處理難度大，尤其是總磷很難達到國家排放標準。因此，該廢水的有效處理是這一無氰鍍 銅新工藝推廣應用的關鍵因素。目前關于該廢水處理工藝的報道較少。湘潭大學戴友芝課題組嘗試過采用CaCl2 螯合沉淀-Fenton氧化聯合法處理HEDP鍍銅廢水，但該法藥劑消耗量大、CaCl2等藥劑價格 較貴。該課題組另外又開發了一種HEDP預鍍銅廢水的綜合處理工藝，廢水經鐵屑微電解、 絮凝沉淀、堿沉淀處理后可以達到國家排放標準，但鐵屑床長期運行可能產生阻塞板結問 題。
發明內容
本發明的目的是針對現有HEDP預鍍銅廢水處理方法所存在的不足，提供一種新 的羥基亞乙基二膦酸預鍍銅廢水的處理方法。本發明的方法包括如下順序的步驟
(1)向羥基亞乙基二膦酸預鍍銅廢水加入硫酸亞鐵及H2O2，攪拌反應2(T60min后，加 酸調節PH值至1. 5^3. 0,繼續攪拌反應1(T40 min,再投加PAM絮凝沉淀；
(2)向步驟(1)所得上清液投加硫酸亞鐵及H2O2，攪拌反應15飛0min ；
(3)向步驟(2)所得溶液加堿調節pH值至7.(Til. 0，再加PAM絮凝沉淀。更為具體地說，步驟(1)中硫酸亞鐵及H2O2投加量的摩爾比分別是[Fe]/ [P]=0. 6 1. 2，H2O2/ [P] =0. 1Γ0. 38 ；步驟(2)中硫酸亞鐵及H2O2投加量的摩爾比分別是 [Fe]/[P]=0. 06 0. 16，H2O2/ [P] =0. 18 0. 75。步驟(1)中所用酸為硫酸、鹽酸或硝酸；步驟(3)中所用堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀 或氫氧化鈣。所述攪拌方式采用曝氣攪拌或機械攪拌。本發明的原理是在HEDP預鍍銅廢水中投加硫酸亞鐵和雙氧水后，廢水pH值 由9. 5 10. 5迅速降至6. 5 7. 5，同時雙氧水將Fe2+氧化成Fe3+ ；再將廢水pH值調節至 1. 5 3. 0，在酸性條件下Fe3+能與HEDP形成穩定的螯合沉淀物，從而去除水中大部分HEDP 及其絡合物，使廢水TP降至80 mg/L以下；然后，向上清液投加硫酸亞鐵和雙氧水，在酸性 PH條件下，Fe2+催化分解H2O2產生具有強氧化性的· 0H，可將殘余的HEDP氧化成P043—、CO2和吐0等無機物；最后，通過加堿調節pH值至7.CT11.0使廢水中P043_、CU2+、Fe3+、Fe2+形 成沉淀去除。本發明通過鐵離子螯合沉淀、Fenton氧化、堿沉淀綜合處理HEDP預鍍銅廢水，處 理效果好，出水中COD、TP、Cu2+、鐵等各項指標均達到GB 21900-2008電鍍污染物排放標 準。本發明利用反應過程新生成的Fe3+與HEDP形成螯合沉淀物，再對上清液進行氧化、堿 沉淀處理，所用藥劑硫酸亞鐵來源廣、價格低，且雙氧水用量少，因此與現有技術相比其處 理成本較低。本發明處理設備簡單，操作方便，不存在阻塞板結問題，處理效果穩定。
具體實施例方式下面通過具體的試驗實施例對本發明作進一步詳細的描述。實施例1
處理廢水來自湖南湘潭某機械廠HEDP預鍍銅車間(CODtt 1060 mg/L、TP 827 mg/L、 Cu2+ 190 mg/L)。取 1.2 L 廢水于燒杯中，投加硫酸亞鐵 4. 5 g/L ([Fe]/[P] =0.6), H2O2 (濃度為30%)0.3 ml/L (H2O2/[P] =0. 11)，曝氣攪拌反應60 min后，用硫酸調節pH值至 2.0繼續反應10 min，再投加PAM絮凝沉淀；然后，取上清液投加硫酸亞鐵1.2 g/L ([Fe]/ [P] =0.16)及 H2O2 (濃度為 30%)2 ml/L (H2O2/[P] =0. 75)，曝氣攪拌反應 15 min 后，用氫 氧化鈣調節PH值至8. 5，再投加PAM絮凝沉淀，出水各項指標完全達到GB 21900-2008電 鍍污染物排放標準。實施例2:
處理廢水來自湖南湘潭某機械廠HEDP預鍍銅車間(CODtt 1060 mg/L、TP 827 mg/L、 Cu2+ 190 mg/L)。取 1.2 L 廢水于燒杯中，投加硫酸亞鐵 8. 8 g/L( [Fe]/[P] =1. 2)、H202(濃 度為30%) 0.6 ml/L (H2O2/[P] =0. 23)，機械攪拌反應33 min后，用鹽酸調節pH值至1. 5 繼續反應25 min，再投加PAM絮凝沉淀；然后，取上清液投加硫酸亞鐵0.4 g/L ([Fe]/[P] =0.06)及 H2O2 (濃度為 30%)0. 5 ml/L (H2O2/[P] =0. 18)，機械攪拌反應 60 min 后，用氫氧 化鈣調節PH值至8. 0，再投加PAM絮凝沉淀，出水各項指標完全達到GB 21900-2008電鍍 污染物排放標準。實施例3:
處理廢水來自湖南湘潭某機械廠HEDP預鍍銅車間(CODtt 1060 mg/L、TP 827 mg/L、 Cu2+ 190 mg/L)。取 1.2 L 廢水于燒杯中，投加硫酸亞鐵 6. 2 g/L ([Fe]/[P] =0. 86)、H2O2 (濃度為30%)1 ml/L(H202/[P] =0. 38)，曝氣攪拌反應20 min后，用硫酸調節pH值至3. 0繼 續反應40 min，再加PAM絮凝沉淀；然后，取上清液投加硫酸亞鐵1 g/L([Fe]/[P] =0. 14) 及H2O2 (濃度為30%)1 ml/L (H2O2/[P] =0. 38)，機械攪拌反應15 min后，用氫氧化鉀調節 PH值至11. 0，再投加PAM絮凝沉淀，出水各項指標完全達到GB 21900-2008電鍍污染物排 放標準。實施例4:
處理廢水來自湖南湘潭某機械廠HEDP預鍍銅車間(CODtt 388 mg/L,TP 328 mg/L,Cu2+ 82 mg/L)。取1.2 L廢水于燒杯中，投加硫酸亞鐵1. 96 g/L ([Fe]/[P] =0. 7), H2O2 (濃度 為30%) 0.25 ml/L (H2O2/[P] =0. 24)，機械攪拌反應30 min后，用硝酸調節pH值至2. 5 繼續反應20 min，再加PAM絮凝沉淀；然后，取上清液投加硫酸亞鐵0.32 g/L ([Fe]/[P]
4=0.11)及 H2O2 (濃度為 30%)0. 32 ml/L (H2O2/[P] =0. 3)，機械攪拌反應 35 min 后，用氫氧 化鈣調節PH值至7. 0，再投加PAM絮凝沉淀，出水各項指標完全達到GB 21900-2008電鍍 污染物排放標準。
實施例5:
處理廢水來自湖南湘潭某機械廠HEDP預鍍銅車間(CODtt 603 mg/L、TP 514 mg/L、 Cu2+ 125 mg/L)。取 1. 2L 廢水于燒杯中，投加硫酸亞鐵 2. 8 g/L([Fe]/[P] =0.6)、H202 (濃 度為30%) 0.45 ml/L (H2O2/[P] =0. 27)，曝氣攪拌反應40 min后，用硫酸調節pH值至1. 9 繼續反應20 min，再投加PAM絮凝沉淀；然后，取上清液投加硫酸亞鐵0.6 g/L ([Fe]/[P] =0.14)及 H2O2 (濃度為 30%)0. 9 ml/L (H2O2/[P] =0. 54)，機械攪拌反應 15 min 后，用氫氧 化鈉調節PH值至9. 5，再投加PAM絮凝沉淀，出水各項指標完全達到GB 21900-2008電鍍 污染物排放標準。
權利要求
一種羥基亞乙基二膦酸預鍍銅廢水的處理方法，其特征在于包括如下順序的步驟(1)向羥基亞乙基二膦酸預鍍銅廢水加入硫酸亞鐵及H2O2，攪拌反應20～60 min后，加酸調節pH值至1.5～3.0，繼續攪拌反應10～40 min，再投加PAM絮凝沉淀；(2)向步驟(1)所得上清液投加硫酸亞鐵及H2O2，攪拌反應15～60 min；(3)向步驟(2)所得溶液加堿調節pH值至7.0～11.0，再加PAM絮凝沉淀。
2.根據權利要求1所述的羥基亞乙基二膦酸預鍍銅廢水的處理方法，其特征在于步 驟(1)中硫酸亞鐵及H2O2投加量的摩爾比分別是[Fe]/ [P] =0.6 1.2，H2O2/ [P] =0. 11-0. 38 ；步驟(2)中硫酸亞鐵及H2O2投加量的摩爾比分別是[Fe]/[P]=0. 06 0. 16，H2O2/ [P] =0. 18 0. 75。
3.根據權利要求1或2所述的羥基亞乙基二膦酸預鍍銅廢水的處理方法，其特征在于 步驟(1)中所用酸為硫酸、鹽酸或硝酸；步驟(3)中所用堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀或氫氧化 鈣。
4.根據權利要求3所述的羥基亞乙基二膦酸預鍍銅廢水的處理方法，其特征在于所 述攪拌方式采用曝氣攪拌或機械攪拌。
全文摘要
本發明屬于廢水治理技術領域，具體涉及一種羥基亞乙基二膦酸即HEDP預鍍銅廢水的處理方法。本發明方法的主要步驟是首先，向羥基亞乙基二膦酸預鍍銅廢水加入硫酸亞鐵及H2O2，攪拌反應20~60min后，加酸調節pH值至1.5~3.0，繼續攪拌反應10~40min，再投加PAM絮凝沉淀；然后，向上一步所得上清液投加硫酸亞鐵及H2O2，攪拌反應15~60min后，加堿調節pH值至7.0~11.0，再加PAM絮凝沉淀。本發明所用藥劑硫酸亞鐵來源廣、價格低，且雙氧水用量少，因此處理成本低；處理設備簡單，操作方便，不存在阻塞板結問題，處理效果穩定。
文檔編號C02F9/04GK101905934SQ20101023967
公開日2010年12月8日 申請日期2010年7月29日 優先權日2010年7月29日
發明者劉川, 戴友芝, 王海陽, 羅詠, 胡克偉 申請人:湘潭大學