硫酸鹽鍍銅：酸性含銅電鍍廢水的處理
化學法處理電鍍廢水具有技術成熟、投資小、處理成本低、適應性強、管理方便、自動化程度高等諸多優點，加上砂濾能使出水水質澄清，達標排放，不失為既經濟又有效的一種方法。
(1)試驗
①儀器與試劑。721型可見分光光度計(上海欣茂儀器有限公司)，JJ-1型精密電動攪拌器(蘇州威爾實驗用品有限公司)，PHS-3C型精密酸度計(上海大普儀器有限公司)，氫氧化鈉(分析純)，聚丙烯酸鈉，聚丙烯酰胺，聚乙烯醇。
②試驗水樣。試驗水樣取自貴陽市083系統宇光分公司電鍍車間酸性含銅廢水。
③試驗方法。移取400mL試驗水樣于500mL燒杯中，加入一定量的氫氧化鈉溶液，攪拌一定時間后，加入一定量的絮凝劑，沉降，靜置過濾。經分光光度法檢測濾液中銅離子的質量濃度，計算廢水中銅離子的去除率。
(2)結果與討論
①pH值對銅去除效果的影響。pH值對銅去除效果有最直接的影響。試驗水樣中Cu2+的質量濃度為367mg／L，攪拌時間4min，在室溫下進行。配制質量分數為20％的氫氧化鈉。改變氫氧化鈉加入量，以調節廢水pH值，試驗結果如圖3—1所示。圖1是在試驗過程中用氫氧化鈉溶液來調節廢水pH值，測得的pH值與沉淀過濾后濾液中銅的質量濃度的關系曲線。
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圖1 pH值與濾液中銅的質量濃度的關系
從圖1可以看出，剛開始反應時，隨著溶液pH值的增加，其濾液中銅的質量濃度變化較小，當溶液pH=5．6～8．5時，濾液中銅的質量濃度變化很大。當溶液pH值達到8．5左右時，濾液中銅的質量濃度小于lmg／L。隨著溶液pH值的繼續增加，當pH>11．3左右時，濾液中銅的質量濃度又逐漸增大，變化較小，同時沉淀顏色由淺藍色變為深藍色。當pH>13．5后，濾液中銅隨著pH值的增加繼續增大且變化較大。②攪拌時間對銅去除率的影響。固定水樣中Cu2+的質量濃度為367mg／L，加入氫氧化鈉溶液，控制廢水pH值為8．5，改變攪拌時間，結果如圖2所示。
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圖2攪拌時間對銅去除率的影響
從圖2中可以看出，氫氧化鈉中和沉淀銅離子的速率較快，在攪拌時間2min以內，銅去除率高達99．78％。隨著攪拌時間的增加，銅去除率隨之有所增加，但變化較小，因此攪拌時間對銅去除率影響不大，考慮到攪拌時間包括加堿及反應時間，故取攪拌時間4min即可。
③溫度對銅去除率的影響。固定水樣中Cu2+的質量濃度為367mg／L，控制廢水pH值為8．5、攪拌時間4min，改變反應溫度，結果如圖3所示。
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圖3溫度對銅去除率的影響
由圖3可以看出，隨著溫度的升高，銅去除率呈下降趨勢，但銅去除率變化較小。因此，溫度對氫氧化鈉處理含銅廢水的影響不大，故選擇室溫下進行廢水處理。
④絮凝劑對固液分離的效果。由于所得到的氫氧化銅沉淀顆粒微細而疏松，沉淀時間較長，lh后上清液中仍有細小顆粒未能沉降至底部，上層清液未完全澄清透明，且上層清液稍加攪拌，沉淀又會上浮，影響上層清液的排放和沉淀的效果。因此，需選取合適的絮凝劑，使沉淀顆粒增大，加速沉淀速度，縮短沉淀時間。
試驗選取三種高分子絮凝劑：聚丙烯酰胺(PAM)，聚丙烯酸鈉(PAAS)，聚乙烯醇(PVA)。這三種有機絮凝劑不與沉淀發生化學反應，有利于沉淀。
將廢水加堿中和沉淀后，分別加入一定量的絮凝劑(均配制質量濃度為0．5g／L)，再傾人500mL量筒內，觀察其沉淀高度。考察加入絮凝劑后沉降時間與沉淀高度關系，得到如圖4～圖6所示曲線。
由圖4可以看出，當加入質量濃度為0．5g／L的PAM3．5mL時，沉淀百降最快，且最終沉淀高度最低。但在試驗過程中觀察其沉降過程，其生成的絮狀體易破碎，致使有
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圖4 PAM對沉降時間與沉淀高度的影響
部分絮體漂浮在上層清液中，久久不能沉降，因此加入PAM2．5mL時絮凝沉降效果好。
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圖3-5 PAAS對沉降時間與沉淀高度的影響
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圖3-6 PVA對沉降時間與沉淀高度的影響
從圖3-5可以看出，當加入質量濃度為0．5g／L的PAASl．5mL時，以及圖3-6表明，當加入質量濃度為0．5g／L的PVA2．5mL時，絮凝沉降效果最好。
綜合考慮，當加入質量濃度為0．5g／L的聚丙烯酸鈉1．5mL時，沉降速度最快，且絮體較為密實，顯示較好的穩定性，利于固液分離，其絮凝沉降效果最好。
(3)結論
①對酸性含銅電鍍廢水，其處理效果最優條件為：控制pH值為8．5，攪拌時間4min，處理后的廢水中銅離子的質量濃度顯著低于國標規定的污水排放標準。
②加入高分子有機絮凝劑聚丙烯酸鈉，可顯著提高沉降速度，顆粒明顯增大，利于后期對銅的回收。與一般處理廢水所選用有機絮凝劑與無機絮凝劑混合投加絮凝效果相比較，本試驗考慮到后期回收銅，故只選用有機絮凝劑。雖然聚丙烯酸鈉的單價較常用有機絮凝劑聚丙烯酰胺高，但其用量少，且沉淀效果優于聚丙烯酰胺。綜合來看，選用聚丙烯酸鈉作為處理酸性含銅電鍍廢水的絮凝劑，效果較優。
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