三价铁盐沉淀_Fenton联合工艺处理HEDP预镀铜废水_王海阳

HEDP预镀铜工艺可获得性能良好的铜镀层，且镀液深镀能力好，是极具发展潜力的无氰预镀铜工艺[1-4]。该工艺产生的废水主要含主络合剂HEDP及其与Cu2+形成的络合物，还有少量辅助络合剂、晶粒细化剂等其它有机污染物，因此废水TP、COD、Cu2+浓度都很高。由于HEDP分子C－P键牢固，键能为246kJ·mol-1，化学性质非常稳定，在一般光热条件下不易分解，高温、高pH条件下也不易水解，抗氧化（如氯氧化）分解性能强[5-6]，因此，废水中HEDP很难去除。HEDP与铜的络合物是一种性质非常稳定的强络合物，稳定常数lgK=12.480，比一般的络合剂（NH3、EDTA、乙二胺、酒石酸等）与铜离子形成的络合物更稳定，而且在水中完全以溶解态存在[4]；与游离态铜离子相比，络合态铜离子很难用常规的沉淀法（如氢氧化物沉淀法）直接去除。因此，常规电镀废水处理方法很难使HEDP预镀铜废水中主要污染物指标（COD、TP、Cu2+），尤其是TP指标达到电镀污染物排放标准（GB21900－2008）的要求[6]，致使废水处理成为HEDP预镀铜新工艺推广应用的瓶颈问题之一。目前关于该废水处理技术的研究报道较少。本文采用三价铁盐沉淀-Fenton氧化联合新方法处理HEDP预镀铜废水，以COD、TP、Cu2+去除率为指标，分别考察了各反应条件对处理效果的影响，使废水中Cu2+、TP、COD指标均达到处理要求，为HEDP预镀铜废水的处理提供一条有效途径。1试验部分1.1废水来源及水质试验水样取自湖南某电镀厂HEDP镀铜车间，废水水质：COD为1184mg·L-1，TP质量浓度为767mg·L-1，Cu2+质量浓度为172mg·L-1。其中TP中大部分为有机磷（占96.7%），主要来源于HEDP，无机磷比例很小。1.2试剂和仪器仪器：UV1100型紫外/可见分光光度计；AY220型电子天平；pH-3C型精密pH计；SHA-C型恒温振荡器；HJ-4A型数显恒温多头磁力搅拌器；WYX-9003A型原子吸收分光光度计；MS-3型微波消解COD测定仪。试剂：六水合氯化铁、七水合硫酸亚铁、过氧化氢（质量分数30%）、硫酸、氢氧化钙。1.3试验方法三价铁盐沉淀试验：取废水100mL于150mL锥形瓶中，加入FeCl3·6H2O后迅速调节废水pH，于磁力搅拌器下搅拌反应一定时间后静置、过滤，测定三价铁盐沉淀－Fenton联合工艺处理HEDP预镀铜废水王海阳1，戴友芝1，袁艳伟2，谢欢2，胡德意2，罗咏1（1.湘潭大学环境工程系，重金属污染控制湖南省高校重点实验室，湖南湘潭411105；2.江南机器集团有限公司，湖南湘潭411207）摘要：采用三价铁盐沉淀-Fenton氧化联合工艺处理湖南某电镀厂羟基亚乙基二膦酸（HEDP）预镀铜废水，研究了三价铁盐沉淀阶段pH、Fe3+投加量、反应时间及Fenton反应阶段pH、H2O2投加量、m[Fe2+]/m[H2O2]、反应时间等因素对处理效果的影响。结果表明，采用三价铁盐沉淀-Fenton氧化工艺能有效处理HEDP预镀铜废水；在优化反应条件下，TP、COD和Cu2+去除率分别达到99.97%、97.88%和99.87%，出水优于电镀污染物排放标准（GB21900－2008）要求。关键词：三价铁盐沉淀；Fenton；HEDP；镀铜废水；联合工艺中图分类号：X781.1文献标识码：A文章编号：1000-3770(2011)10-0096-004收稿日期：2011-01-19基金项目：湖南省环境保护科技项目（湘财建指［2009］364号）；国家“十一五”水专项湘江课题子课题3（2009ZX07212-001-03）作者简介：王海阳（1986－），女，硕士研究生，研究方向为废水处理；E-mail：wanghaiyang220@163.com第37卷第10期2011年10月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.37No.10Oct.,201196DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2011.10.025滤液中COD、TP、Cu2+等指标，并计算三价铁盐沉淀去除率。Fenton氧化试验：取经最佳条件下三价铁盐沉淀处理后的滤液100mL于150mL锥形瓶中，加入FeSO4·7H2O和H2O2（质量分数30%），迅速调节pH，于磁力搅拌器下搅拌反应一定时间，再加入Ca(OH)2调节pH至8.5后静置、过滤，测定滤液COD、TP、Cu2+等指标，并计算Fenton氧化去除率。1.4分析方法TP采用过硫酸钾消解，钼锑抗分光光度法测定；Cu2+采用火焰原子吸收分光光度法测定；COD采用微波密封消解法测定。2结果与讨论2.1三价铁盐沉淀试验HEDP与不同金属离子络合常数不同，其中HEDP与Fe3