羧酸離子交換纖維對含鎳-銅電鍍廢水的資源化處理.pdf

1、電鍍行業(yè)每年都會產(chǎn)生大量鎳、銅廢水，不僅造成資源的浪費，而且污染環(huán)境。目前市場上金屬鎳和銅的價格很高，所以亟需找到一種既能使廢水達標排放又能回收廢水中鎳和銅的方法，實現(xiàn)環(huán)保和經(jīng)濟的雙贏。
　　實際鎳/銅廢水中多含Ca2+、Mg2+，在對其治理的過程中，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。本文在實驗室前期研究基礎上，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Ni2+、Cu

2、2+、Ca2+、Mg2+四種金屬離子的吸附性能，然后通過靜態(tài)和柱式動態(tài)實驗系統(tǒng)研究了該纖維對鎳/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含Ni2+或Cu2+電鍍廢水的資源化治理研究，并進行了處理含銅廢水的中試放大實驗。
　　研究結果表明:(1)對于單組份溶液，羧酸纖維對四種金屬離子的吸附量都均超過2mmol/g;對于混合離子體系的溶液，羧酸纖維對鎳/銅的吸附選擇性大于鈣鎂離子，延長吸附時間有利于提

3、高纖維對鎳/銅的吸附容量。解吸過程中，纖維對幾種離子的選擇性并不明顯，在此過程中難以將幾種離子分離開來。
　　(2)洗脫時流速對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，單位時間的處理量也成倍增大。
　　(3)PAN基

4、弱酸離子交換纖維對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45.2g/L、39.2g/L)，鈣、鎂雜離子濃度?。ā?00mg/L），得到的洗脫液鎳/銅離子的濃縮倍數(shù)大于700倍。
　　(4)工廠放大實驗結果表明，羧酸纖維對工業(yè)含銅廢水具有良好的處