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从工业废水中去除铜的最佳方法是什么?

化学沉淀

化学沉淀法是相对简单且经济的方法,是较普遍的用于去除铜的处理方法之一。该方法主要包括向流中添加化学沉淀剂,该化学沉淀剂与铜离子相互作用形成不溶性沉淀,然后可以通过物理分离(如过滤或澄清)将其除去。在寻求化学沉淀法去除铜时,工厂应意识到铜去除的程度取决于所使用的化学沉淀剂,并且并非所有都会将铜含量降低到允许的排放限值以下。

方法包括氢氧化物和硫化物沉淀以及螯合剂和石灰沉淀。当用于去除铜时,沉淀还会带来过多的化学消耗和污泥产生,因此,在考虑潜在的处理策略时,设备需要针对这两个方面进行规划。

通常,化学沉淀法非常适用于铜含量高的废水,尽管金属含量低时化学沉淀法效率较低。

溶解气浮

溶解气浮法(DAF)是一种废水处理技术,其中将化学混凝剂添加到物流中,以鼓励污染物收集成小颗粒。处理过程中会引入气泡,促使气泡进入表面,在此处形成可以清除的污泥层。尽管还有其他类型的浮选,包括离子浮选和沉淀浮选,但DAF仍然是最受欢迎的浮选技术,用于去除铜和其他金属。与沉淀相比,DAF的优点包括高效和选择性的铜去除,保留时间短,运行成本低以及污泥更小,浓度更高。但是,考虑使用DAF进行铜去除的设备确实需要考虑到该技术需要大量的资金投入和大量的维护需求。

吸附性

吸附是一种利用分子吸引力将水与污染物分离的处理技术。物理吸附技术通常用于去除铜和其他金属,该过程通常包括使废水流通过吸附剂介质。有许多种可用于去除铜的吸附剂介质,包括活性炭,碳纳米管,沸石,粘土以及由真菌,藻类或微生物组成的生物质。

由于铜离子(或其他金属)对吸附剂的吸引比对水的吸引更大,因此当废水流出时,铜离子(或其他金属)被有效地从溶液中抽出并保留在介质的表面上。吸附为寻求除铜技术的设施提供了许多好处,因为从技术角度来看,这是一个相对简单的过程,具有较低的运营成本和易于吸附的介质。需要考虑的缺点包括低吸附容量和有限的吸附介质再生,这两者都可能导致与频繁更换介质相关的较高成本。因此,吸附最适合用于铜浓度相对较低的物流。

离子交换

离子交换(IX)是一种物理化学处理工艺,其中废水流通过树脂基材,该树脂基材有助于交换带电离子(例如铜)。树脂从溶液中选择性地捕获这些带电粒子,保留它们直到树脂再生。

IX是一种在金属离子浓度低的物流中去除铜的有效方法,尽管效率会随物流的pH值而变化。当使用IX去除铜时,工厂需要计划定期的再生和维护计划,以确保系统继续有效地将铜减少到允许的水平。此外,设施将需要制定一个计划和安全处置IX废物的计划,包括再生周期和污染的冲洗水产生的废物。一般而言,由于维护和排放成本过高,IX对于含铜量高的物流而言不太可行。

膜过滤

膜过滤是压力驱动的物理分离过程,其中液体流通过半渗透过滤膜。大于膜孔的任何颗粒都会保留下来,而液流却可以通过。通常用于去除铜的膜过滤类型包括纳米过滤(NF),反渗透(RO)和电渗析。超滤(UF)虽然其孔径范围太大,无法单独有效地捕获铜离子,但也可以使用,因此必须将其与其他处理技术结合使用。膜过滤技术对于废水处理策略可能是一个很好的选择,在废水处理策略中,严格的排放限制是一个问题,而铜或其他有价值的材料的回收和回收则是优先考虑的问题。


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