铁屑内电解法处理EDTA络合铜废水的研究

铁铜微电解处理Cu2+-EDTA溶液及其机理研究陈志强;别旭峰;温沁雪【摘要】电镀废水中常含有EDTA等络合剂,部分重金属呈现络合态,这给重金属的去除带来了极大的挑战.微电解法处理络合废水破络效果好,成本低廉.为此,采用铁铜微电解法处理EDTA络合铜溶液,通过微电解过程的金属离子变化及沉淀物红外光谱分析可知,在微电解过程中主要变化为铁屑溶解、Fe2+和Fe3+质量浓度升高、Cu2+质量浓度降低,并伴随EDTA质量浓度略微下降和Fe(OH)3沉淀生成;采用MINTEQ软件模拟Cu2、Fe2+和Fe3+与EDTA的络合形态分布,发现加入Fe3+能使EDTA与Cu2解络,Fe3与Cu2+摩尔比越大,pH越低,解络效果越好;在碱性条件下加入Fe2+能使EDTA与铜解络.Fe2+与Cu2+摩尔比越大,pH越高,解络效果越好.结合实验和模拟结果可以明确Fe3+在酸性条件下的解络作用和铁屑对游离态Cu2的还原作用是微电解去除Cu2+-EDTA的主要原因.【期刊名称】《哈尔滨工业大学学报》【年(卷),期】2018(050)008【总页数】6页(P33-38)【关键词】微电解;EDTA;络合;Visual MINTEQ;破络机理【作者】陈志强;别旭峰;温沁雪【作者单位】城市水资源与水环境国家重点实验室(哈尔滨工业大学),哈尔滨150090;城市水资源与水环境国家重点实验室(哈尔滨工业大学),哈尔滨150090;城市水资源与水环境国家重点实验室(哈尔滨工业大学),哈尔滨150090【正文语种】中文【中图分类】X781.1乙二胺四乙酸(EDTA)是一种非常重要的络合剂，被广泛应用于印刷电路板工厂的化学镀铜工艺中[1].电镀废水中常含有高质量浓度的铜离子，与EDTA形成一种六配位的八面体结构[2].EDTA络合铜在pH为0～14均能保持相对稳定，给铜离子的去除带来了极大的难度.同时，EDTA还是一种难降解化合物，虽然没有生物毒性，但是能结合水体中的重金属，具有潜在的水环境风险.近年来，废水中的EDTA络合态金属处理引起了广泛关注.常用的处理技术主要有硫化物沉淀法[3]、吸附法[4]、离子交换法[5]、电化学氧化[6]、电混凝[7-8]、光催化降解[9-10]等，但它们对EDTA络合废水的处理存在处理效果差、处理成本高等问题，难以在工业市场普及，因此，需要开发一种低廉有效的络合废水处理技术.鞠峰等[11]采用铁炭微电解法处理EDTA络合铜溶液，取得了较好的处理效果，Cu2+-EDTA的去除机理可能包括置换-沉淀作用和电混凝作用.鞠峰等的另一项研究[12]采用铁炭微电解生成富含Fe2+的出水用于吸附和共沉淀Cu2+-EDTA，取得了很高的铜离子去除率，但是没有清晰地阐明铜离子的去除过程以及EDTA的变化情况.虽然大量文献[13-15]开展了微电解破络效能的研究，但对于微电解的破络除铜机理还不够清晰，也较少涉及反应过程中EDTA的降解情况与EDTA的络合形态分布研究，本文使用Visual MINTEQ 3.1软件模拟了金属离子与EDTA在不同pH条件下的络合形态分布，并研究了两种不同金属离子对EDTA的竞争关系，为微电解处理Cu2+-EDTA的机理提供了理论依据，该方面的研究将益于指导微电解破络技术的工程应用.1 实验1.1 材料与试剂废铁屑取自哈尔滨工业大学金工实习车间，废铜屑购自天津安鑫钢铁加工厂，颗粒活性炭购自天津科密欧化学试剂有限公司，CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O、C10H14N2O8Na2·2H2O、NaOH、盐酸、硝酸、铁粉均为分析纯.铁屑使用前先用18目和300目筛子进行筛选，然后用10% NaOH浸泡30 min 以去除表面油污，再用2% HCl冲洗5 min以去除表面氧化物，风干后密封保存.颗粒活性炭也用18目和300目筛子进行筛选.1.2 Cu2+-EDTA母液的配制将2.289 g CuSO4·5H2O和5.862 g Na2-EDTA溶解至2 L容量瓶中作为Cu2+-EDTA的母液，此时Cu2+质量浓度为1.0 g/L，静置24 h使Cu2+和EDTA充分络合，使用时稀释适当倍数.1.3 实验方法采用150 mL锥形瓶作为微电解反应器.将一定质量的铁屑和铜屑加入装有100 mL 50.0 mg/L Cu2+-EDTA溶液的锥形瓶中，置于恒温震荡器中进行反应，震荡速率为170 r/min，在稀释Cu2+-EDTA溶液时使用1 mol/L H2SO4和1 mol/L NaOH溶液调节pH至适当条件.所有批式实验均在(25±1) ℃条件下进行并且暴露在空气中.Fe(OH)2吸附共沉淀实验在15 mL离心管中进行.向离心管中加入10 mL 50mg/L Cu2+-EDTA溶液，然后加入一定量FeSO4·7H2O使其溶解，再加入一定量NaOH调节pH为9左右，完全沉淀后取上清液过0.45 μm滤膜测铜离子质量浓度，另取上清液测TOC.1.4 分析方法反应结束后，用定性滤纸过滤溶液.铜和铁采用(5300V型)原子发射光谱仪测定；亚铁采用邻菲罗啉分光光度法测定；紫外-可见吸收光谱图采用岛津UV-240紫外分光光度计测量，扫描范围190～490 nm，以去离子水为参比.溶液pH采用精密型pH计(雷磁)测定.微电解反应后产生的沉淀物采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR-650)分析，将反应后的沉淀物收集，60 ℃干燥12 h，采用KBr压片法记录沉淀物的红外光谱吸收图谱，扫描范围4 000～400 cm-1.2 结果与讨论2.1 铁铜微电解处理Cu2+-EDTA溶液图1为铁铜(炭)微电解法和单独Fe0法处理Cu2+-EDTA溶液中铜离子去除率随时间的变化曲线.相比单独Fe0法，铁炭(铜)微电解法对铜离子去除率的提升相当显著，单独Fe0法对铜离子的去除是基于Fe0在酸性条件下逐渐溶解生成Fe2+，在水中溶解氧作用下，Fe2+被氧化为Fe3+，由于Fe3+-EDTA的络合常数(lgK=25.1)远大于Cu2+-EDTA的络合常数(lgK=18.8)，EDTA与Cu2+发生解络反应并与Fe3+重新络合，而游离态的Cu2+被氧化成Cu0和Cu2O而沉淀下来，在存在铜屑或活性炭等阴极时，铁屑与这些阴极形成原电池，从而极大地提高了Fe0的溶解速率；相比铁炭微电解法，铁铜微电解法对铜离子去除率有进一步的提升，铁炭微电解法60 min铜离子去除率稳定在96%以上，铁铜微电解法60 min 铜离子去除率稳定在98%以上，这是因为铜屑比活性炭的电子传导效率更高，从而加快了微电解反应的反应速率.反应条件：ρ0=50 mg/L；铁屑(Fe0)用量为30 g/L；铁铜(炭)质量比为1∶1(3∶1)；初始pH为3；r=170 r/min；t=25 ℃图1 铁铜(炭)微电解法和单独Fe0法对Cu2+-EDTA溶液中铜离子去除率的影响Fig.1 Effect of Fe-Cu (Fe-C) microelectrolysis and Fe0 alone on removal rate of copper ions in Cu2+-EDTA solution2.2 铁铜微电解反应机理研究2.2.1 铁铜微电解反应动力学分析以反应时间t(min)为横坐标，ln(ρ/ρ0)为纵坐标，对不同初始pH条件下铜离子去除反应速率进行线性拟合.表1为不同pH条件下铁铜微电解除铜动力学分析.可以看出，ln(ρ/ρ0)呈良好线性关系，相关系数R2均在0.95以上，说明在pH 2～4，铜离子去除反应符合表观一级动力学规律.表1 不同pH条件下铁铜微电解除铜动力学分析Tab.1 Kinetic analysis of Fe-Cu microelectrolysis in different pH conditions初始pH表观一级动力学方程k/min-1可决系数R2误差2lnρ=-0.105 59t-0.218 120.105 590.978 360.007 023lnρ=-0.083 78t-0.022 750.083 780.991 520.003 464lnρ=-0.022 75t-0.305 120.022 750.960 300.002 072.2.2 铁铜微电解反应过程中金属离子和pH变化图2为铁铜微电解反应过程中溶液里总铁、可过滤铁、亚铁和铜离子的质量浓度变化曲线；图3为铁铜微电解反应过程中溶液pH变化曲线.在0～20 min，由于铁屑溶解和水中溶解氧的氧化作用，总铁、可过滤铁和亚铁质量浓度迅速升高，由于Fe3+对Cu2+-EDTA的解络作用和铁屑的还原作用，铜离子质量浓度快速下降；在20～120 min，总铁质量浓度继续缓慢升高，可过滤铁和亚铁质量浓度稍有下降然后稳定在一定水平.这是因为随着溶液pH升高，大量Fe3+以Fe(OH)3的形式沉淀下来，沉淀覆盖在铁屑表面也使得铁屑溶解速率下降.图2 铁铜微电解反应过程中金属离子质量浓度变化Fig.2 Change of metal ion concentration in the process of Fe-Cu microelectrolysis2.2.3 铁铜微电解反应过程中EDTA降解情况图4为铁铜微电解反应一段时间(0、5、10、30、60、90、120 min)后溶液紫外吸收光谱图.239 nm附近是Cu2+-EDTA的特征吸收峰，255 nm附近是Fe3+-EDTA的特征吸收峰[15].在反应前溶液的紫外光谱图中只有一个吸收峰，位于239nm处，表明反应前溶液中只存在Cu2+-EDTA这一种有机物；反应5 min后在255 nm处出现了一个吸收峰，原239 nm处的吸收峰被掩盖；随着反应时间进一步延长，255 nm处的吸收峰峰值逐渐降低，说明反应5 min时Fe3+-EDTA的质量浓度已经达到最大，随着反应时间延长，Fe3+-EDTA得到了部分降解，降解原因可能是铁屑的还原作用.图3 铁铜微电解反应过程中pH变化Fig.3 Change of pH value in the process of Fe-Cu microelectrolysis图4 铁铜微电解过程中EDTA的降解情况Fig.4 Degradation of EDTA during Fe-Cu microelectrolysis2.3 Visual MINTEQ软件模拟金属离子与EDTA络合物形态分布2.3.1 铜离子、铁离子、亚铁离子与EDTA的络合形态分布使用Visual MINTEQ 3.1软件可以模拟出等摩尔金属离子与EDTA络合溶液中金属离子和EDTA的络合形态随pH的变化情况，如图5所示.EDTA与Cu2+、Fe3+、Fe2+这3种金属离子在pH为0～14时均保持相对稳定状态，当pH大于2时，溶液中几乎不存在游离态的Cu2+，当pH大于13时，才开始出现Cu(OH)2沉淀，在pH为6～10时，铜离子主要以Cu2+-EDTA形态存在[16-17].[EDTA]0=0.786 8 mmol/L图5 等摩尔溶液中铜离子的分配形式Fig.5 Distribution of copper ions in equimolar solution2.3.2 铁离子与铜离子摩尔比和pH对铜离子与EDTA解络程度的影响图6为MINTEQ软件模拟pH为3、6、9时不同Fe3+与Cu2+摩尔比对EDTA 与Cu2+解络程度的影响.当pH为3时，Cu2+与EDTA的络合形态主要是CuEDTA2-和CuHEDTA-，随着Fe3+浓度的增加，EDTA立即与Cu2+解络并与Fe3+重新络合，EDTA与Fe3+的络合形态主要是FeEDTA-和FeHEDTA，当Fe3+与Cu2+的摩尔比达到1∶1时，铜离子基本与EDTA完全解络，以游离态存在于溶液中.图6 不同pH条件下Fe3+与Cu2+摩尔比对EDTA与Cu2+解络程度的影响Fig.6 Effect of Fe3+/Cu2+ on the degree of dispersion of EDTA and Cu2+ under different pH当pH为6时，Cu2+与EDTA的络合形态主要是CuEDTA2-，随着Fe3+浓度的增加，EDTA逐渐与Cu2+解络并与Fe3+重新络合，EDTA与Fe3+的络合形态主要是FeEDTA-和FeOHEDTA2-，当Fe3+与Cu2+的摩尔比达到1∶1时，铜离子与EDTA的解络度约为75%，当Fe3+与Cu2+的摩尔比达到5∶1时，铜离子与EDTA的解络度达到97%以上；当pH为9时，Cu2+与EDTA的络合形态主要是CuEDTA2-，随着Fe3+浓度的增加，EDTA缓慢与Cu2+解络并与Fe3+重新络合，EDTA与Fe3+的络合形态主要是FeOHEDTA2-，当Fe3+与Cu2+的摩尔比达到1∶1时，铜离子与EDTA的解络度不足5%，当Fe3+与Cu2+的摩尔比达到5∶1时，铜离子与EDTA的解络度约为14%.可以看出Fe3+与Cu2+摩尔比和pH对铜离子与EDTA的解络度有着重要影响，Fe3+与Cu2+摩尔比越大，pH越低，越有利于铜离子与EDTA的解络反应.图7为MINTEQ软件模拟n(Fe3+)∶n(Cu2+)∶n(EDTA)为1∶1∶1时溶液中物质形态的分布随pH的变化关系.当pH为0～4时，铜离子基本以游离态存在于溶液中，在pH为1的附近出现部分络合，当pH大于4时，铜离子逐渐与EDTA络合，pH大于8后铜离子几乎完全以络合态存在于溶液中，当pH大于13时，Cu2+的络合态逐渐减少并产生Cu(OH)2沉淀.图7 n(Fe3+)∶n(Cu2+)∶n(EDTA)=1∶1∶1时溶液中铜离子的分配形式Fig.7 Distribution of copper ions in the solutionwhenn(Fe3+)∶n(Cu2+)∶n(EDTA)=1∶1∶12.3.3 亚铁离子对铜离子与EDTA解络程度的影响图8为MINTEQ软件模拟n(Fe2+)∶n(Cu2+)∶n(EDTA)为1∶1∶1时溶液中物质形态的分布随pH的变化关系.Fe2+对Cu2+与EDTA解络的影响从pH大于7时才开始发挥较大作用.当pH为0～7时，Cu2+与EDTA的络合形态基本不受Fe2+影响，当pH大于7时，Fe2+逐渐与EDTA络合，Fe2+与EDTA的络合形态主要是FeEDTA2-和FeOHEDTA3-，图8与图5(a)对比可以看出，Fe2+抑制了碱性条件下CuOHEDTA2-的形成，使Cu2+以Cu(OH)2的形式沉淀下来.图8 n(Fe2+)∶n(Cu2+)∶n(EDTA)=1∶1∶1时溶液中铜离子的分配形式Fig.8 Distribution of copper ions in the solutionwhenn(Fe2+)∶n(Cu2+)∶n(EDTA)=1∶1∶1图9为Fe(OH)2吸附共沉淀Cu2+-EDTA溶液，Fe2+与Cu2+摩尔比为10∶1时，铜离子去除率即达到98%以上，而TOC去除率却近乎于零，与软件的模拟结果相符，说明在碱性条件下加入Fe2+能使得络合态铜离子变为Cu(OH)2，并且Fe(OH)2对EDTA没有吸附作用，无法将EDTA从溶液中去除.图9 Fe(OH)2吸附共沉淀Cu2+-EDTA溶液Fig.9 Fe(OH)2 adsorption and coprecipitation of Cu2+-EDTA solution3 结论1) 利用铁铜微电解可以在pH为2～3条件下几乎完全去除EDTA络合铜离子，去除率达到99%以上.相比单独Fe0法有极大的提高，相比铁炭微电解也有较大提升.2)铁铜微电解法去除铜离子的反应过程符合表观一级动力学方程，在酸性条件和微电解作用下，Fe0被溶解生成Fe2+，在溶液中O2作用下Fe2+被氧化成Fe3+，由于Fe3+-EDTA的络合常数(lgK=25.1)远大于Cu2+-EDAT的络合常数(lgK=18.8)，EDTA与Cu2+发生解络反应并与Fe3+重新络合，游离态的Cu2+被Fe0还原生成Cu0和Cu2O从而沉淀下来；Fe3+-EDTA也能被铁铜微电解法部分去除.3)采用Visual MINTEQ软件模拟了金属离子与EDTA络合物形态分布，在EDTA 络合铜溶液中加入Fe3+能够使EDTA与Cu2+发生解络反应，Fe3+与Cu2+摩尔比越大，解络效果越好，pH越低，解络效果越好；在EDTA络合铜溶液中加入Fe2+能够使Cu2+在碱性条件下以Cu(OH)2的形式沉淀下来，Fe2+与Cu2+摩尔比越大，沉淀效果越好.参考文献【相关文献】[1]GUAN Xiaohong, JIANG Xiao,QIAO Junlian, et al. 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含Cu-EDTA络合配离子废水的铁碳微电解处理陈润华;柴立元;王云燕;刘恢;舒余德;赵静【期刊名称】《中国有色金属学报（英文版）》【年(卷),期】2012(022)004【摘要】为了破坏复合键并处理含有重金属的有机废水，例如Cu-EDTA溶液，提出了Fe-C微电解的新方法。

基于铁 - 碳微电解反应的原理，·在微电解过程中在酸性有氧条件下产生的OH基团，其攻击与配位化合物的有机组，导致复合键。

因此通过氢丙酸氢氧化铁和氢氧化铁中除去铜（Ⅱ）离子，通过·OH基团降解EDTA。

研究了pH值，温度，电解时间和Fe对总有机碳（TOC）和Cu（Ⅱ）的残留浓度的Fe至C的质量比的影响。

Fe-C micro-的机制通过分析扫描电子显微镜（SEM），能量分散分析（EDS）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）的显微照片来研究和验证电解。

去除效率在pH值下最佳2.0含量为2.0，温度为25℃，质量比率为0.02，反应时间为60分钟。

在上述条件下，TOC的浓度从200mg / L降至40.66mg / L和Cu的残余浓度（Ⅱ）从初始60mg / L降低至1.718mg / L.％为了破坏冶炼水中炎金属有机合物，CU-EDTA配离子水水，研究一件种并预原理的新方法。

基本铁碳微电影解反应定理，哦，在酸性有望的地方，并在铁碳表面吸附的有机基团含量的破坏，从而使铜离子将从有机物中剥离下来，然而edta将被哦降解。

研ーph，温度，微电极反应及总有机碳（toc）残余送料的影响，通气扫描电子显微镜分类（sem），能谱分享（EDS），红外光纤分类（FTIR）研处前，食品的表面官表面官能团化及并行工业条件条件化，得到得到工业条件条件化，得到最佳工业条件：ph值为2，温度为常温，fe / c热量≥2.02，时间为60分钟，有氧气现出。

在该条件下To浓度为200mg / l，铜离子浓度为60 mg / l的疏水反应成后toc和cu残余浓度分子减低到40.66和1.718 mg / L;甲基自培基因反应机理合理解释解释该实验。

摘要乙二胺四乙酸（英文名Ethylenediaminetetraacetic acid，简称EDTA）作为对重金属离子（如Cu2+、Ni2+、Pb2+、Co2+等）具有显著亲和力的强力螯合剂，已被广泛应用于工业之中。

由于印刷电路板（PCBs）工业在化学镀铜工艺中使用了大量的EDTA，同时废液中常含有高浓度的Cu2+，因此形成了具有八面体结构的EDTA 络合铜（Cu-EDTA）。

Cu-EDTA在pH 0 ~ 14范围内均保持相当稳定的状态，从而大大降低了采用常规化学沉淀法（如加碱沉淀、硫化物沉淀、碳酸根沉淀等）和其它工艺去除Cu2+的效率。

废水中高浓度、强毒性的Cu-EDTA对水生植物和微生物具有严重危害，同时也对后续生化处理工艺降低BOD/COD提出了严峻的挑战。

微电解法采用成本低廉的废铁屑为原材料，在处理重金属络合废水时具有很好的效果，但对于微电解法在处理重金属络合废水中的反应机理尚缺乏清晰的认知，本文以Cu-EDTA溶液为研究对象，采用微电解法作为处理手段，对比了活性炭和铜屑两种阴极在微电解法中的处理效果，相比于不加阴极的单独Fe0法，微电解法能够大大提高铜离子的去除效率，而铜屑作为微电解法的阴极能有效提高反应速率，铁-铜微电解法对铜离子去除的伪一级反应的反应速率常数为0.084，铁-炭微电解法的伪一级反应的反应速率常数为0.066。

铁-铜微电解法处理Cu-EDTA 溶液过程中的金属离子和pH变化情况分析表明溶液中铜离子快速下降的同时伴随亚铁离子和总铁浓度快速升高，紫外光谱分析表明反应后主要产物为Fe3+-EDTA 且微电解法对EDTA的降解效果有限，红外光谱分析新生成沉淀物证实沉淀物主要为Fe(OH)3。

在对表观反应现象有了较为全面的了解的基础上，通过Visual MINTEQ 3.1软件模拟了Cu2+、Fe3+和Fe2+三种重金属离子和EDTA在pH 0 ~ 14范围内的络合形态分布情况，采用软件模拟向Cu-EDTA溶液中逐渐加入Fe3+或Fe2+或同时加入Fe3+和Fe2+对EDTA与Cu2+在pH 为0 ~ 14时络合形态的变化情况，以此揭示微电解反应过程中的微观变化。

改进铁内电解法处理印染废水的试验研究的开题报告一、选题背景印染废水是工业废水中含有有机化合物、重金属、氨氮等污染物质最为严重的一种，处理难度大，严重影响人类健康和生态环境。

目前，处理印染废水的方法主要有物理、化学和生物法等，但这些方法仍然存在一定的局限性。

铁内电解法是一种新型的氧化还原电化学技术，可以高效地处理含有有机物、重金属以及其他有害物质的印染废水。

然而，该技术存在一些缺点，如产生大量的气体和有害的废渣，影响环境和健康。

因此，有必要对铁内电解法进行改进和优化，提高其处理效率，减少环境污染。

二、研究目的本研究的主要目的是改进铁内电解法处理印染废水的效率，减少废气及废渣的产生，降低其对环境的污染。

三、研究内容1. 优化处理过程：通过调整电极材料、电解液成分及操作参数等方面，优化铁内电解法的处理效率。

2. 降低废气排放：采用某些方法收集和处理废气，如利用吸附剂吸附废气中的有害成分，并烧结或焚烧废渣等方式。

3. 测试和评估：进行实验室测试和现场应用测试，评估改进后的铁内电解法的处理效率及环境影响。

四、研究意义该研究将为印染废水的处理提供一种高效、环保的技术，降低废气排放和废渣产生，保护环境和人类健康。

同时，该研究也有助于促进铁内电解法的进一步发展和应用。

五、预计研究进度第1-3个月：文献调研及理论研究第4-6个月：优化处理过程的实验研究第7-12个月：废气处理及现场应用测试第13-15个月：数据统计与分析，撰写毕业论文六、参考文献1. Sun, W. and Wang, L. (2018). Review on recent developments and potential applications of the advanced electrochemical technologies for wastewater treatment. Journal of Hazardous Materials, 347, 29-47.2. Zhang, M., Tu, W., He, Z., Wang, L. and Cao, H. (2016). Simultaneous oxidation of organic matter and degradation of azo dyes in an integrated biological-contact oxidation/iron-carbon micro-electrolysis system. Chemical Engineering Journal, 288, 8-13.3. Zhang, Y., Liu, J. and Hu, C. (2019). Enhanced production of hydrogen and Fenton-like reagents from the electro-Fenton process using an iron anode. Journal of Hazardous Materials, 369, 524-530.。

铁置换法处理含铜废水的实验研究黄捷;王强胜;李建芬【摘要】本文采用铁粉置换法处理含铜废水,并通过分光光度法测定置换前后溶液中Cu2+含量;研究了铁粉用量、反应时间、反应温度、溶液pH值对铜置换率的影响.实验结果表明,最佳的置换条件是:铁粉用量700mg/50mL、反应时间15min、反应温度为室温、溶液pH值为2～4.【期刊名称】《化学工程师》【年(卷),期】2015(029)009【总页数】3页(P36-38)【关键词】含铜废水;铁置换法;EDTA分光光度法【作者】黄捷;王强胜;李建芬【作者单位】昆明理工大学环境科学与工程学院,云南昆明650500;武汉轻工大学化学与环境工程学院,湖北武汉430023;武汉轻工大学化学与环境工程学院,湖北武汉430023【正文语种】中文【中图分类】O614.121铜是一种有较高应用价值的金属元素，主要应用于电线、导体、电极材料等[1]。

糖精制品厂产生的废水中Cu2+含量极高，同时其有机物浓度大、酸度高、色度大。

该酸性含铜废水排入环境后，会改变水体的pH值，破坏水体自净能力，阻止或抑制微生物的生长，导致水体出现变臭等现象[2]。

大量含铜废水如果不经处理被直接排入水体后，水中的铜不能被分解，相反还会在生物体内富集，Cu2+与人体中蛋白质结合会抑制生物酶的活性，从而毒害人体健康[3，4]。

故含铜废水在排放前，如能回收利用其中的铜，不仅可解决铜的污染问题，而且可以节约资源，并且具有一定的经济效益。

目前，比较成熟的含铜废水处理方法主要有化学法、物化法和生物法。

而国内外对化学法处理含铜废水的研究较多，主要有化学沉淀法、置换法、电解法等[5，6]。

置换法因其操作简单、能耗低、成本低等特点，受到了广泛的应用[7，8]。

本文采用铁粉置换法处理含铜废水，并研究铁粉用量、反应时间、反应温度、溶液pH值对铜置换率的影响，以探讨最佳的置换条件。

1.1 仪器与试剂721型分光光度计；PHS-3C数字酸度计；烧杯，比色管等。

（用于泥水分离研究）。

5）各类分析用玻璃器皿。

6）各类分析试剂、标准液。

2.3中试工艺（1）工艺流程的确定2008年11月在某公司化工厂进行了小试研究，试验由实验室实验与现场小型试验组成，得出如下结论：1、污水完全不用中和，整个处理过程在酸性条件下进行，可以大大节约中和费用，也消除了中和渣的处理难题。

2、重金属离子络合剂与酸性水中的金属离子结合非常快，使装置的处理效率大大提高，可以有效减小工业装置尺寸，进而节约投资。

3、生成的沉淀物易于沉降，能够适应多种搅拌方式，操作控制简单，克服了传统水处理生成的沉淀物颗粒长大难、沉降难,导致出水水质不好的缺点。

4、污泥量很小，将十分有利于脱泥及污泥的后续处理。

5、出水水质好，完全可以回收利用。

6、回收了污水中的硫酸。

现场小型试验装置采取连续运行的方式进行，试验结果与实验室试验结果一致，现场连续试验装置稳定运行表明，工业流程将十分简单而便于操作控制。

● 本帖最近评分记录 ☐♐♒金币  非常棒的文章 TOPzjsinfo童生● 个人空间● 发短消息● 加为好友● 当前离线2楼大中小发表于 2009-12-17 11:04 只看该作者【续1】含铜废水的处理研究（2）工艺概述以小试研究数据为依据，确定中试研究设备的制作参数以及工艺流程。

根据小试取得的反应时间、搅拌速度、污泥沉降时间、污泥量等数据，编写了PLC控制程序。

中试设备的PLC自动控制模块，是按时间进行设定控制各个作业环节的，中试装置设置为两级反应，每级有并泥富含铜，返回冶炼回收。

2.4实验过程分析（1）药剂投加量分析根据某公司提供的硫酸污水成份范围，确定此次试验药剂投加量以水样的酸度1%、铜200mg/L为基准条件来确定基准加药量。

实验用500ml烧杯，装入400ml原水，分别加入药剂量0.5ml至5ml，加药量每次增加0.5ml。

在相同搅拌转速和反应时间情况下，测定铜的去除率，形成曲线如图1所示。

催化铁内电解法处理印染废水的研究许海辉;赵贤广;刘志英;徐炎华;李谦;邓永伦【摘要】利用催化铁内电解法对酸性品红模拟印染废水进行处理,采用循环伏安法评价了酸性品红在铜电极和石墨电极上的电化学特性,结果表明催化铁内电解法与传统铁炭内电解法降解污染物的反应机理不同,通过对比发现,催化铁内电解法可以明显改善铁炭内电解法在碱性条件下的处理效果.单因素实验结果表明,进水pH为3,反应时间为1.5 h,铁铜质量比为6,不加入电解质时,对144 mg/L酸性品红模拟废水去除率能达到97.7%.废水中存在电解质时,可提高处理效果,去除率能达到99.5%;废水中加入过量铁铜填料对处理效果的改善并不明显.%The catalyzed iron inner electrolysis process has been used for treating acid fuchsin simulated dyeing wastewater,and the electro-chemical characteristics of acid fuchsin on copper electrode and graphite electrode are evaluated by cyclic voltammetry. The results show that the reaction mechanisms of catalyzed iron inner electrolysis process and traditional iron inner electrolysis process for the degradation of pollutants are different. It is found that the catalytic iron inner electrolysis process can obviously improve the treatment effect of iron carbon inner electrolysis process under alkaline conditions. It is found through single-factor experiments that when influent pH is3 ,reaction time 1.5 h,mass ratio of iron-copper 6,and without adding electrolyte,the removing rate of acid fuchsin simulated wastewater, whose mass concentration is 144 mg/L,can reach 97.7%. The existence of electrolyte in wastewater can improve the treatment effect and,as a result,the removing rate can reach 99.5%. Adding excessive iron copperfill-ings to the wastewater does not have obvious improvement in treatment effects.【期刊名称】《工业水处理》【年(卷),期】2017(037)004【总页数】4页(P25-28)【关键词】催化铁内电解;酸性品红;印染废水【作者】许海辉;赵贤广;刘志英;徐炎华;李谦;邓永伦【作者单位】南京工业大学城市建设学院,江苏南京211816;南京工业大学环境科学与工程学院,江苏南京211816;南京工业大学环境科学与工程学院,江苏南京211816;南京工业大学环境科学与工程学院,江苏南京211816;南京工业大学环境科学与工程学院,江苏南京211816;南京工业大学环境科学与工程学院,江苏南京211816【正文语种】中文【中图分类】X703印染废水具有排放量大、脱色困难、有机物浓度高、成分复杂和难生化降解等特点，采用传统的生物处理方法难以取得令人满意的效果〔1〕。