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简述柔性线路板重金属废水用聚合硫酸铁处理的实验与结论

简述柔性线路板重金属废水用聚合硫酸铁处理的实验与结论

       在制造柔性线路板的过程中,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2.6mg/L,聚合硫酸铁用量为85mg/L,废液pH值为6.5~8.5,聚丙烯酰胺的使用量为45mg/L时,对废水的处理效果更好而且有良好的经济效益。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,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。

一、 试验方法

本试验过程中使用以下溶液:聚合硫酸铁溶液2.0g/L,聚丙烯酰胺溶液1.0g/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。

二、结果与讨论

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,zui终会影响铜和镍的试验结果。试验方案:采用200mL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0.0mL、0.5mL、1.0mL、1.5mL、2.0mL。当溶液中双氧水含量为0.5mg/L时,铜离子的含量较低,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含量随着双氧柔性线路板重金属废水处理用聚合硫酸铁效果好    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0.5mL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1.00mL增至2.00mL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0.50mL时,溶液中Cu2+、Ni2+含量较少;当H2O2为0mL时,COD含量较少。因此得出H2O2为0.50mL时为较佳用量。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、 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40mL时,Cu2+、Ni2+含量较少;当聚合硫酸铁含量为80mL时,COD含量较少。因此,综合经济成本考虑,聚合硫酸铁较佳用量范围为40~80mL。

3、 pH值对Cu2+、Ni2+、COD含量的影响

试验结果表明,pH值的高低对废液的沉淀效果影响明显,当pH值为6~9时,废液沉淀效果最好,Cu2+、Ni2+、COD含量比较低;当pH大于9时,Cu2+、Ni2+、COD部分又会发生分解,使其量增加。所以,大家在实际生产过程中应当控制pH值,选择合适的pH值。

三、结论

采用双氧水法处理柔性线路板生产中含有Cu2+、Ni2+等重金属离子的废水,具有效果好、操作简便、费用低等特点。

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