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    線路板絡合銅廢水破絡工藝

    日期:2022-03-29 08:47:19 人氣:112

    1、線路板廢水簡介

      印刷線路板(PCB),又稱印制電路板,是各類電子產品中不可缺少的重要部件。印刷線路板是電子元件工業中最大的行業,它廣泛應用于大型機算機、辦公和個人電腦、家用電器、娛樂電器及其輔助性產品等各種電子設備中。近年里,世界印刷線路板業的平均增長率達8.7%,我國的增長率則高達14.4%。

      在線路板生產過程中,使用多種不同性質的化工材料,構成了生產過程中產生的廢水及廢液的復雜性。不同生產工序所產生的廢水及廢液,含有不同性質的污染物,既有重金屬化合物,又有合成高分子有機物及各種有機添加劑。

      線路板絡合廢水中能與銅等重金屬形成絡合物的主要物質有EDTA、NH3、酒石酸鹽、檸檬酸鹽、CN等,這幾種物質與銅會形成比較穩定的絡合銅離子,影響銅的去除。

      2、絡合銅廢水中銅的去除方法

      2.1 硫化物沉淀法

      硫化鈉離解的S2-與Cu2+形成溶度積很小(KSP=6.3×10-36)的難溶CuS,與Cu(NH3)42+相比(其穩定常數為2.09×1013),CuS的穩定性高很多,因此,加入的S2-將從Cu(NH3)42+中爭奪Cu2+,促使Cu(NH3)42+破絡分解,最終使廢水中的銅離子濃度降低,完成絡合銅廢水的治理凈化。為達到好的除銅效果,硫化鈉的加入量要稍過量于理論計算值;Fe2+主要起混凝作用,目的是使難溶CuS細小顆粒凝聚增大,加速沉淀;pH值的控制是為了滿足混凝劑的混凝反應條件;靜沉時間的長短則對出水水質及經濟因素有所影響。

      2.2 Fenton氧化法

      絡合劑與金屬離子的絡合過程,是由絡合劑配位體取代金屬離子(實際上是水合金屬離子)周圍的水分子形成配位基、配位化合物的過程。在線路板絡合銅廢水中,絡合劑的穩定性是由金屬離子與有機酸根配位體的穩定性決定的。Fenton試劑是一種強氧化劑,能夠氧化破壞Cu-EDTA的螯合鍵,使銅從絡合態解離為自由態,完成破絡過程。自由態銅在堿性條件下(pH=8)可形成氫氧化銅沉淀,為加快沉降速度,第二次加入的Fe2+主要起凝聚作用,目的是使氫氧化銅凝聚長大,PAM的加入使凝聚顆粒進一步絮凝增大,加快沉速。

      2.3 混凝法

      通過調高廢水pH值,可以使廢水中的銅離子產生Cu(OH)2沉淀,但此時沉淀物呈細小懸浮顆粒狀態,需通過混凝反應的壓縮雙電層、電性中和、吸附架橋等作用原理使細小的污染物凝聚長大,進而沉淀分離。

      3、比較分析及討論

      硫化物沉淀法、Fenton氧化法都能達到理想的處理效果,混凝法未能使絡合銅廢水達標排放。根據硫化物沉淀法和Fenton氧化法的工藝條件及絡合銅廢水的水質特點(Cu(NH3)42+廢水為堿性,Cu-EDTA廢水為酸性),為節省調節pH的酸堿用量,Cu(NH3)42+絡合廢水宜選用硫化物沉淀法,Cu-EDTA絡合廢水宜選用Fenton氧化法。

      從工藝操作管理看,混凝工藝最簡單,硫化物沉淀法次之,Fenton氧化法最復雜。硫化物沉淀法操作過程的硫化鈉加入量的控制難度較大,加入量太少,除銅不徹底;太多,則易產生惡臭氣體硫化氫,形成二次污染。Fenton氧化法的Fenton氧化是該工藝的關鍵環節,Fenton氧化工藝條件要求嚴格,這也給操作過程帶來一定的難度。

      從處理成本看,混凝法成本最低,硫化物沉淀法次之,Fenton氧化法最高。


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