双氧水法处理FPC重金属废水的研究

  摘 要:在制造柔性线路板(FPC)的过程中,会产生很多含有重金属离子的废水,对于这些废水,经常使用双氧水法来处理。以柔性线路板制造过程中的废水为研究对象,对生产过程中双氧水使用量、聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺使用量、废液pH值以及废液中Cu2+、Ni2+等重金属离子的络合物含量变化进行深入研究。试验结果得出,当双氧水含量为2.6 mg/L,聚合硫酸铁用量为85 mg/L,废液pH值为6.5~8.5,聚丙烯酰胺的使用量为45 mg/L时,对废水的处理效果最好而且有良好的经济效益。

  关键词:雙氧水法;柔性线路板;聚合硫酸铁;pH值

  中图分类号:X781 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2017.12.100

  近十几年来,随着科技的不断发展,电子产品也迎来非常好的发展时期,在我国珠三角地区以及长江三角地区,聚集着大量的电子产品生产商,然而生产电子产品的过程中会产生大量的废水,有些企业为了利润,将不达标准的废水排放到当地河流中,这将对当地的生态环境造成非常严重的破坏。根据有关部门统计,近6年来珠三角地区被连续评为重金属“重度污染区域”,一时间成为了全国关注的热点问题。电路板是电子元器件的载体,也是通信、计算机、网络、音频设备等产业的基础。在2001年,根据国际上某咨询服务公司的统计,全球现存电子设备产品大约有11 900亿个,为服务这些电子设备所生产的各种刚性和柔性印刷电路板大概有370亿个,半导体为1 700亿个。因为电路板制造业包含电镀工艺,所以产生的废液含有大量的重金属污染物,这也是电子工业生产过程中污染物的主要来源。本文通过采用氧化还原法和沉淀法,将双氧水作为破络剂,对废液中的铜、镍等重金属离子的络合物进行分解,调节废液的pH值,最后使用聚合硫酸铁和聚合丙烯酰胺处理废水。试验结果表明,此种方法处理废水效果良好、操作简单、经济效益良好。

  1 试验方法

  本试验过程中使用以下溶液:聚合硫酸铁溶液2.0 g/L,聚丙烯酰胺溶液1.0 g/L,双氧水,氢氧化钠溶液。以上溶液市场均可以购买。本试验利用双氧水法来处理制造柔性电路板中的电镀废液,因为废液中含有多种杂质,也包括大量的铜和镍等重金属离子的络合物。首先要配备一定量的H2O2作为氧化剂,使其与废液均匀混合,待反应充分之后分解废液中的络合物,产生Cu2+、Ni2+等离子。期间,可以放入一定量的聚合硫酸铁,使废液中的络合物完全分解,凝聚已经分解的金属离子。再放入NaOH溶液改变废液的pH值,当pH值为6~9时,可以使Cu2+、Ni2+等离子沉淀,最后放入适量的聚丙烯酰胺。一段时间之后,反应生成氢氧化物形成絮状沉淀物,分离出来。试验结束以后测定溶液中Cu2+、Ni2+以及COD的含量。对于Cu2+、Ni2+的含量,可以使用分光光度法测定,使用高锰酸钾方法测定溶液中COD的含量。

  2 结果与讨论

  2.1 H2O2用量对Cu2+、Ni2+、COD含量的影响

  双氧水含量将会影响破络效果,最终会影响铜和镍的试验结果。试验方案:采用200 mL废液,聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺的含量保持不变,控制H2O2含量,设置梯度为0.0 mL、0.5 mL、1.0 mL、1.5 mL、2.0 mL。当溶液中双氧水含量为0.5 mg/L时,铜离子的含量最低,随着溶液中双氧水含量的继续增加,溶液中铜离子的含量明显增加;镍离子的含量变化跟铜离子变化基本一致;COD含量随着双氧水含量的增加则持续增加。从经济方面考虑双氧水使用量增加,则会导致成本增加,而且当双氧水使用量高于0.5 mL时,未反应的双氧水会严重影响聚合硫酸铁的反应,会影响溶液中铜、镍离子的絮状沉淀效果。

  COD含量随着双氧水使用量增加而持续增加的原因主要有2点:①未反应的双氧水会对聚合硫酸铁的作用产生破坏。从试验结果中可以看出,当双氧水含量从1.00 mL增至2.00 mL时,COD大量增加,因此,聚合硫酸铁可以减少溶液中COD。然而过量的双氧水会使聚合硫酸铁受到破坏,减弱对COD的反应作用效果。②在使用高锰酸钾检测COD时,残余的双氧水作为还原剂也会使溶液中COD含量增加。根据试验结果可以得出,当H2O2为0.50 mL时,溶液中Cu2+、Ni2+含量最少;当H2O2为0 mL时,COD含量最少。因此得出H2O2为0.50 mL时为最佳用量。综上所述,在实际生产过程中,从经济方面和处理效果方面考虑,也都应该控制双氧水的含量。

  2.2 聚合硫酸铁对Cu2+、Ni2+、COD含量的影响

  聚合硫酸铁用量不但能改变COD含量,而且能改变废液中Cu2+、Ni2+含量。试验方案:废液量、聚丙烯酰胺用量、双氧水用量保持不变,控制聚合硫酸铁的使用量。试验结果表明,当聚合硫酸亚铁含量为40 mL时,Cu2+、Ni2+含量最少;当聚合硫酸铁含量为80 mL时,COD含量最少。因此,综合经济成本考虑,聚合硫酸铁最佳用量范围为40~80 mL。

本文地址为:http://www.cunlei.net/tech/feishuiwushui/14500.html 转载请注明出处...
Tags:
上一篇:要采购一套小型污水处理设备,哪里有卖小型污水处理设备的
下一篇:水处理技术在污水处理中的应用