羧酸離子交換纖維對(duì)含鎳-銅電鍍廢水的資源化處理.pdf

1、電鍍行業(yè)每年都會(huì)產(chǎn)生大量鎳、銅廢水，不僅造成資源的浪費(fèi)，而且污染環(huán)境。目前市場(chǎng)上金屬鎳和銅的價(jià)格很高，所以亟需找到一種既能使廢水達(dá)標(biāo)排放又能回收廢水中鎳和銅的方法，實(shí)現(xiàn)環(huán)保和經(jīng)濟(jì)的雙贏。
　　實(shí)際鎳/銅廢水中多含Ca2+、Mg2+，在對(duì)其治理的過(guò)程中，它們不僅使洗脫液中Ni2+/Cu2+純度降低，也使吸附材料的交換容量受到一定影響。本文在實(shí)驗(yàn)室前期研究基礎(chǔ)上，利用PAN基羧酸離子交換纖維為吸附劑，首先比較了羧酸纖維對(duì)Ni2+、Cu

2、2+、Ca2+、Mg2+四種金屬離子的吸附性能，然后通過(guò)靜態(tài)和柱式動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究了該纖維對(duì)鎳/銅的吸附與解吸選擇性能，采用多柱串聯(lián)、飽和吸附、循環(huán)濃縮的工藝方法完成了對(duì)含Ni2+或Cu2+電鍍廢水的資源化治理研究，并進(jìn)行了處理含銅廢水的中試放大實(shí)驗(yàn)。
　　研究結(jié)果表明:(1)對(duì)于單組份溶液，羧酸纖維對(duì)四種金屬離子的吸附量都均超過(guò)2mmol/g;對(duì)于混合離子體系的溶液，羧酸纖維對(duì)鎳/銅的吸附選擇性大于鈣鎂離子，延長(zhǎng)吸附時(shí)間有利于提

3、高纖維對(duì)鎳/銅的吸附容量。解吸過(guò)程中，纖維對(duì)幾種離子的選擇性并不明顯，在此過(guò)程中難以將幾種離子分離開(kāi)來(lái)。
　　(2)洗脫時(shí)流速對(duì)消耗洗脫劑的總量影響明顯，并且洗脫劑經(jīng)一次使用后，其利用率低，濃縮循環(huán)的方法可以成倍的提高洗脫液中鎳/銅離子的濃度，增大洗脫劑的有效利用率。多柱串聯(lián)顯著提高了廢水的總處理量，n柱串聯(lián)的總處理量明顯大于同樣條件下單柱處理量的n倍，增加串聯(lián)的吸附柱的數(shù)目，單位時(shí)間的處理量也成倍增大。
　　(3)PAN基

4、弱酸離子交換纖維對(duì)Ni2+、Cu2+離子具有吸附速度快(1.85～5mL/g·min)、交換容量高(飽和吸附量高達(dá)110～150mg/g)、選擇性能好，纖維在多柱串聯(lián)工藝下吸附飽和后，以2mol/L硫酸為洗脫劑，得到的回收液中鎳、銅濃度高(分別達(dá)45.2g/L、39.2g/L)，鈣、鎂雜離子濃度小（≤400mg/L），得到的洗脫液鎳/銅離子的濃縮倍數(shù)大于700倍。
　　(4)工廠放大實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，羧酸纖維對(duì)工業(yè)含銅廢水具有良好的處