降低电镀废水中铜离子浓度的方法

发布时间:2017-12-2 15:18:31

  申请日2017.08.11

  公开(公告)日2017.10.17

  IPC分类号C02F1/461; C02F103/16; C02F101/20

  摘要

  本发明属于水处理技术领域,涉及一种降低电镀废水中铜离子浓度的方法;本发明提出的方法是将秸秆炭及导电聚吡咯复合在聚氨酯海绵上,充分发挥了聚氨酯海绵比表面积大的优点,扩大了电镀废水中的铜离子与秸秆炭导电复合材料的接触面积,提高了铜离子吸附效率。此外,吸附在秸秆炭导电复合材料中的铜离子在电流作用下,还原成铜单质,使得秸秆炭导电复合材料中的铜离子浓度下降,进一步吸附/富集溶液中的铜离子,使得电镀废水中铜离子浓度大幅度下降。本发明提出的方法具有以下优点:(1)原材料来源广泛,绿色环保。(2)对电镀废水中铜离子的去除效果好,净化水中铜离子含量可低于0.01ppm。

  权利要求书

  1.一种降低电镀废水中铜离子浓度的方法,其特征在于具体步骤如下:

  (1)氧化剂溶液制备:将5g氯化铁、5g双氧水、2g对甲苯磺酸钠溶于500ml去离子水中,添加去离子水至溶液体积为1000ml,混合均匀,得氧化剂溶液;

  (2)含铜离子电镀废水溶液制备:将1~10g硫酸铜、20g酒石酸、5g乙二胺四乙酸二钠溶于500ml去离子水中,添加去离子水至溶液体积为1000ml,混合均匀,得含铜离子电镀废水溶液;

  (3)导电复合材料制备:将10g秸秆炭置于烘箱中,于120℃干燥3小时,冷却,得干燥秸秆炭;将8g干燥秸秆炭放入圆底烧瓶中,加入3ml浓硫酸,搅拌,加热至120℃反应3小时,冷却,加入50ml蒸馏水,过滤,固体用蒸馏水淋洗3次,每次100ml,过滤,固体于120℃干燥6小时,冷却,得磺化秸秆炭;将3~5g磺化秸秆炭粉碎成200目的颗粒,放入圆底烧瓶中,加入100ml丙酮,于25℃搅拌20分钟,再加入一块重量为20g、直径为5cm、厚度为2cm的圆柱形聚氨酯海绵,于25℃搅拌20分钟,然后加入1~3ml 3-氨基丙基三甲氧基硅烷,于25℃搅拌24小时,取出聚氨酯海绵,于80℃干燥3小时,得“秸秆炭/聚氨酯海绵”复合材料;将上述“秸秆炭/聚氨酯海绵”复合材料置于烧杯中,加入100ml乙醇,于25℃搅拌20分钟,再加入5~10ml吡咯,于25℃搅拌20分钟,过滤,将固体置于200ml氧化剂溶液中,于25℃放置3小时,过滤,固体用蒸馏水洗涤3次,每次100ml,最后于80℃干燥3小时,得导电复合材料;

  (4)电镀废水净化:在1000ml Hull-Cell电镀试验槽上,将导电复合材料装配在阴极,将直径30mm、长度200mm、密度1.65g/cm3、电阻率9μΩ.m的炭电极装配在阳极,加入500ml含铜离子电镀废水溶液,搅拌;依次调节电镀试验槽电压为3V、6V、9V、12V、24V,在上述各电压下分别通电15~20分钟;溶液过滤,收集滤液,以ICP电感耦合等离子体发射光谱法检测滤液中的铜离子含量。

  说明书

  一种降低电镀废水中铜离子浓度的方法

  技术领域

  本发明属于水处理技术领域,具体涉及一种降低电镀废水中铜离子浓度的方法。

  背景技术

  我国的《电镀废水排放标准》(GB 21900-2008)中,对铜离子的排放浓度制订了非常严格的标准。常用的铜离子处理技术包括化学沉淀、吸附法和全膜反渗透等,其中,化学沉淀法因成本低廉、工艺成熟,被广泛应用于电镀废水的处理中。然而,随着电镀废水的成分越来越复杂,尤其是当存在一些性质稳定的络合物时,仅仅采用化学沉淀的方法已无法保证出水中铜离子的质量浓度能够达到新标准的要求(电镀与环保,2017,37(2):1-5)。

  随着电子工业的发展,印刷电路板的需求量大大增加,电路板生产中使用的电镀添加剂种类和数量越来越多,成分也越来越复杂。由于在这些添加剂中有与铜离子配位作用较强的成分,如EDTA、酒石酸等,含铜配离子复杂废水在采用传统化学沉淀法处理时,铜离子不能完全形成氢氧化物沉淀,处理后的净化水难以达到国家标准GB 21900-2008。如果用全膜反渗透法,净化后水质可以达到标准GB 21900-2008,但成本高,效率低。而吸附法因其成本低,适合于大容量、低浓度电镀废水处理而备受关注(电镀与环保,2017,37(1):1-3)。

  “秸秆炭”是以玉米、棉花、大豆、小麦、水稻等各种农作物秸秆及花生壳、锯末、枯枝、杂草等为原料,采用煤炭在地下形成的原理,利用秸秆生物质自然进行分解,在隔绝空气的条件下,形成的生物质炭。中国科学院南京土壤研究所已经将秸秆生物质炭用于处理电镀废水(发明专利申请,申请号:201110186277.4),但对铜离子的去除能力有限。南京农业大学研究了生物质炭对水体/红壤中Cu(II)的去除和固定作用(佟雪娇,南京农业大学硕士学位论文,(2011)),但只研究了吸附量,未研究水体净化的程度。Akbal F等采用铁作阳极、铝作阴极,在电流密度为10mA/cm2的条件下,Cu、Cr、Ni等重金属离子的去除率可接近100%(Desalination,2011,1(1):214-222.),但Fe作为阳极,是牺牲电极,在通电过程中,生成大量的氢氧化铁泥垢,这些泥垢可作为吸附剂,吸附溶液中的Cu、Cr、Ni离子,另一方面,随着通电过程的进行,溶液的pH值升高,使得Cu、Cr、Ni等重金属离子生成氢氧化物沉淀,进一步降低溶液中Cu、Cr、Ni离子的浓度。这种方法的优点是,Cu、Cr、Ni等重金属离子浓度下降了,缺点是Fe离子浓度上升了,即去除Cu、Cr、Ni的同时,添加了新的杂质,导致废水处理顾此失彼,达不到水质净化的目的。

  与现有文件相比,本发明要解决的技术问题不是如何提高秸秆炭水处理材料对电镀废水中铜离子的饱和吸附量,而是如何获得新型秸秆炭导电复合材料,利用复合材料各组分在电场作用下的协同效应,深度净化电镀废水中的铜离子,使得净化水中铜离子浓度低于0.01ppm,从而符合饮用水标准。

  发明内容

  本发明的目的在于提供一种降低电镀废水中铜离子浓度的方法。

  本发明提出的降低电镀废水中铜离子浓度的方法,具体步骤如下:

  (1)氧化剂溶液制备:将5g氯化铁、5g双氧水、2g对甲苯磺酸钠溶于500ml去离子水中,添加去离子水至溶液体积为1000ml,混合均匀,得氧化剂溶液。

  (2)含铜离子电镀废水溶液制备:将1~10g硫酸铜、20g酒石酸、5g乙二胺四乙酸二钠溶于500ml去离子水中,添加去离子水至溶液体积为1000ml,混合均匀,得含铜离子电镀废水溶液。

  (3)导电复合材料制备:将10g秸秆炭置于烘箱中,于120℃干燥3小时,冷却,得干燥秸秆炭;将8g干燥秸秆炭放入圆底烧瓶中,加入3ml浓硫酸,搅拌,加热至120℃反应3小时,冷却,加入50ml蒸馏水,过滤,固体用蒸馏水淋洗3次,每次100ml,过滤,固体于120℃干燥6小时,冷却,得磺化秸秆炭;将3~5g磺化秸秆炭粉碎成200目的颗粒,放入圆底烧瓶中,加入100ml丙酮,于25℃搅拌20分钟,再加入一块重量为20g、直径为5cm、厚度为2cm的圆柱形聚氨酯海绵,于25℃搅拌20分钟,然后加入1~3ml 3-氨基丙基三甲氧基硅烷,于25℃搅拌24小时,取出聚氨酯海绵,于80℃干燥3小时,得“秸秆炭/聚氨酯海绵”复合材料;将上述“秸秆炭/聚氨酯海绵”复合材料置于烧杯中,加入100ml乙醇,于25℃搅拌20分钟,再加入5~10ml吡咯,于25℃搅拌20分钟,过滤,将固体置于200ml步骤(1)中的氧化剂溶液中,于25℃放置3小时,过滤,固体用蒸馏水洗涤3次,每次100ml,最后于80℃干燥3小时,得导电复合材料。

  (4)电镀废水净化:在1000ml Hull-Cell电镀试验槽上,将步骤(3)中的导电复合材料装配在阴极,将直径30mm、长度200mm、密度1.65g/cm3、电阻率9μΩ.m的炭电极装配在阳极,加入500ml步骤(2)中的含铜离子电镀废水溶液,搅拌;依次调节电镀试验槽电压为3V、6V、9V、12V、24V,在上述各电压下分别通电15~20分钟;溶液过滤,收集滤液,以ICP电感耦合等离子体发射光谱法测得滤液中的铜离子含量低于0.01ppm。

  如果不加入秸秆炭作为原材料,本发明还提供如下技术方案作为对比:

  (1)氧化剂溶液制备:将5g氯化铁、5g双氧水、2g对甲苯磺酸钠溶于500ml去离子水中,添加去离子水至溶液体积为1000ml,混合均匀,得氧化剂溶液。

  (2)含铜离子电镀废水溶液制备:将1~10g硫酸铜、20g酒石酸、5g乙二胺四乙酸二钠溶于500ml去离子水中,添加去离子水至溶液体积为1000ml,混合均匀,得含铜离子电镀废水溶液。

  (3)导电复合材料制备:在圆底烧瓶中加入100ml丙酮,于25℃再加入一块重量为20g、直径为5cm、厚度为2cm的圆柱形聚氨酯海绵,于25℃搅拌20分钟,然后加入1~3ml 3-氨基丙基三甲氧基硅烷,于25℃搅拌24小时,取出聚氨酯海绵,于80℃干燥3小时,得“聚氨酯海绵”复合材料;将上述“聚氨酯海绵”复合材料置于烧杯中,加入100ml乙醇,于25℃搅拌20分钟,再加入5~10ml吡咯,于25℃搅拌20分钟,过滤,将固体置于200ml步骤(1)中的氧化剂溶液中,于25℃放置3小时,过滤,固体用蒸馏水洗涤3次,每次100ml,最后于80℃干燥3小时,得导电复合材料。

  (4)电镀废水净化:在1000ml Hull-Cell电镀试验槽上,将步骤(3)中的导电复合材料装配在阴极,将直径30mm、长度200mm、密度1.65g/cm3、电阻率9μΩ.m的炭电极装配在阳极,加入500ml步骤(2)中的含铜离子电镀废水溶液,搅拌;依次调节电镀试验槽电压为3V、6V、9V、12V、24V,在上述各电压下分别通电15~20分钟;溶液过滤,收集滤液,以ICP电感耦合等离子体发射光谱法测得滤液中的铜离子含量高于18ppm。

  如果不加入3-氨基丙基三甲氧基硅烷作为原材料,本发明还提供如下技术方案作为对比:

  (1)氧化剂溶液制备:将5g氯化铁、5g双氧水、2g对甲苯磺酸钠溶于500ml去离子水中,添加去离子水至溶液体积为1000ml,混合均匀,得氧化剂溶液。

  (2)含铜离子电镀废水溶液制备:将1~10g硫酸铜、20g酒石酸、5g乙二胺四乙酸二钠溶于500ml去离子水中,添加去离子水至溶液体积为1000ml,混合均匀,得含铜离子电镀废水溶液。

  (3)导电复合材料制备:将10g秸秆炭置于烘箱中,于120℃干燥3小时,冷却,得干燥秸秆炭;将8g干燥秸秆炭放入圆底烧瓶中,加入3ml浓硫酸,搅拌,加热至120℃反应3小时,冷却,加入50ml蒸馏水,过滤,固体用蒸馏水淋洗3次,每次100ml,过滤,固体于120℃干燥6小时,冷却,得磺化秸秆炭;将3~5g磺化秸秆炭粉碎成200目的颗粒,放入圆底烧瓶中,加入100ml丙酮,于25℃搅拌20分钟,再加入一块重量为20g、直径为5cm、厚度为2cm的圆柱形聚氨酯海绵,于25℃搅拌20分钟,取出聚氨酯海绵,于80℃干燥3小时,得“秸秆炭/聚氨酯海绵”复合材料;将上述“秸秆炭/聚氨酯海绵”复合材料置于烧杯中,加入100ml乙醇,于25℃搅拌20分钟,再加入5~10ml吡咯,于25℃搅拌20分钟,过滤,将固体置于200ml步骤(1)中的氧化剂溶液中,于25℃放置3小时,过滤,固体用蒸馏水洗涤3次,每次100ml,最后于80℃干燥3小时,得导电复合材料。

  (4)电镀废水净化:在1000ml Hull-Cell电镀试验槽上,将步骤(3)中的导电复合材料装配在阴极,将直径30mm、长度200mm、密度1.65g/cm3、电阻率9μΩ.m的炭电极装配在阳极,加入500ml步骤(2)中的含铜离子电镀废水溶液,搅拌;依次调节电镀试验槽电压为3V、6V、9V、12V、24V,在上述各电压下分别通电15~20分钟;溶液过滤,收集滤液,以ICP电感耦合等离子体发射光谱法测得滤液中的铜离子含量高于10ppm。

  如果不加入吡咯作为原材料,本发明还提供如下技术方案作为对比:

  (1)含铜离子电镀废水溶液制备:将1~10g硫酸铜、20g酒石酸、5g乙二胺四乙酸二钠溶于500ml去离子水中,添加去离子水至溶液体积为1000ml,混合均匀,得含铜离子电镀废水溶液。

  (2)导电复合材料制备:将10g秸秆炭置于烘箱中,于120℃干燥3小时,冷却,得干燥秸秆炭;将8g干燥秸秆炭放入圆底烧瓶中,加入3ml浓硫酸,搅拌,加热至120℃反应3小时,冷却,加入50ml蒸馏水,过滤,固体用蒸馏水淋洗3次,每次100ml,过滤,固体于120℃干燥6小时,冷却,得磺化秸秆炭;将3~5g磺化秸秆炭粉碎成200目的颗粒,放入圆底烧瓶中,加入100ml丙酮,于25℃搅拌20分钟,再加入一块重量为20g、直径为5cm、厚度为2cm的圆柱形聚氨酯海绵,于25℃搅拌20分钟,然后加入1~3ml 3-氨基丙基三甲氧基硅烷,于25℃搅拌24小时,取出聚氨酯海绵,于80℃干燥3小时,得导电复合材料。

  (3)电镀废水净化:在1000ml Hull-Cell电镀试验槽上,将步骤(2)中的导电复合材料装配在阴极,将直径30mm、长度200mm、密度1.65g/cm3、电阻率9μΩ.m的炭电极装配在阳极,加入500ml步骤(1)中的含铜离子电镀废水溶液,搅拌;依次调节电镀试验槽电压为3V、6V、9V、12V、24V,在上述各电压下分别通电15~20分钟;溶液过滤,收集滤液,以ICP电感耦合等离子体发射光谱法测得滤液中的铜离子含量高于14ppm。

  如果电镀废水净化时不加电压,本发明还提供如下技术方案作为对比:

  (1)氧化剂溶液制备:将5g氯化铁、5g双氧水、2g对甲苯磺酸钠溶于500ml去离子水中,添加去离子水至溶液体积为1000ml,混合均匀,得氧化剂溶液。

  (2)含铜离子电镀废水溶液制备:将1~10g硫酸铜、20g酒石酸、5g乙二胺四乙酸二钠溶于500ml去离子水中,添加去离子水至溶液体积为1000ml,混合均匀,得含铜离子电镀废水溶液。

  (3)导电复合材料制备:将10g秸秆炭置于烘箱中,于120℃干燥3小时,冷却,得干燥秸秆炭;将8g干燥秸秆炭放入圆底烧瓶中,加入3ml浓硫酸,搅拌,加热至120℃反应3小时,冷却,加入50ml蒸馏水,过滤,固体用蒸馏水淋洗3次,每次100ml,过滤,固体于120℃干燥6小时,冷却,得磺化秸秆炭;将3~5g磺化秸秆炭粉碎成200目的颗粒,放入圆底烧瓶中,加入100ml丙酮,于25℃搅拌20分钟,再加入一块重量为20g、直径为5cm、厚度为2cm的圆柱形聚氨酯海绵,于25℃搅拌20分钟,然后加入1~3ml 3-氨基丙基三甲氧基硅烷,于25℃搅拌24小时,取出聚氨酯海绵,于80℃干燥3小时,得“秸秆炭/聚氨酯海绵”复合材料;将上述“秸秆炭/聚氨酯海绵”复合材料置于烧杯中,加入100ml乙醇,于25℃搅拌20分钟,再加入5~10ml吡咯,于25℃搅拌20分钟,过滤,将固体置于200ml步骤(1)中的氧化剂溶液中,于25℃放置3小时,过滤,固体用蒸馏水洗涤3次,每次100ml,最后于80℃干燥3小时,得导电复合材料。

  (4)电镀废水净化:在1000ml Hull-Cell电镀试验槽上,将步骤(3)中的导电复合材料装配在阴极,将直径30mm、长度200mm、密度1.65g/cm3、电阻率9μΩ.m的炭电极装配在阳极,加入500ml步骤(2)中的含铜离子电镀废水溶液,搅拌75~100分钟;溶液过滤,收集滤液,以ICP电感耦合等离子体发射光谱法测得滤液中的铜离子含量高于19ppm。

  本发明提出的降低电镀废水中铜离子浓度的方法具有以下优点:

  (1)原材料来源广泛,绿色环保。

  (2)对电镀废水中铜离子的去除效果好,净化水中铜离子含量可低于0.01ppm。

  (3)技术简单,易于培训,便于推广和应用。

  (4)无需成套仪器设备,水处理成本低。

  本发明的有益效果在于:

  (1)将秸秆炭及导电聚吡咯复合在聚氨酯海绵上,充分发挥了聚氨酯海绵比表面积大的优点,扩大了电镀废水中的铜离子与秸秆炭导电复合材料的接触面积,提高了铜离子吸附效率。

  (2)吸附在秸秆炭导电复合材料中的铜离子在电压(电流)作用下,还原成铜单质,使得秸秆炭导电复合材料中的铜离子浓度下降,进一步吸附/富集溶液中的铜离子,导致电镀废水中铜离子浓度大幅度下降。

  (3)通过逐步提高电压的方法,进一步推动吸附在秸秆炭导电复合材料中的铜离子转化成铜单质,打破电镀废水中的铜离子浓度的平衡,达到深度净化电镀废水中铜离子的目的。

  具体实施方式

  下面通过实例进一步描述本发明。

  实施例1

  将5g氯化铁、5g双氧水、2g对甲苯磺酸钠溶于500ml去离子水中,添加去离子水至溶液体积为1000ml,混合均匀,得氧化剂溶液。

  将1g硫酸铜、20g酒石酸、5g乙二胺四乙酸二钠溶于500ml去离子水中,添加去离子水至溶液体积为1000ml,混合均匀,得含铜离子电镀废水溶液。

  将10g秸秆炭置于烘箱中,于120℃干燥3小时,冷却,得干燥秸秆炭;将8g干燥秸秆炭放入圆底烧瓶中,加入3ml浓硫酸,搅拌,加热至120℃反应3小时,冷却,加入50ml蒸馏水,过滤,固体用蒸馏水淋洗3次,每次100ml,过滤,固体于120℃干燥6小时,冷却,得磺化秸秆炭;将3g磺化秸秆炭粉碎成200目的颗粒,放入圆底烧瓶中,加入100ml丙酮,于25℃搅拌20分钟,再加入一块重量为20g、直径为5cm、厚度为2cm的圆柱形聚氨酯海绵,于25℃搅拌20分钟,然后加入1ml 3-氨基丙基三甲氧基硅烷,于25℃搅拌24小时,取出聚氨酯海绵,于80℃干燥3小时,得“秸秆炭/聚氨酯海绵”复合材料;将上述“秸秆炭/聚氨酯海绵”复合材料置于烧杯中,加入100ml乙醇,于25℃搅拌20分钟,再加入5ml吡咯,于25℃搅拌20分钟,过滤,将固体置于200ml氧化剂溶液中,于25℃放置3小时,过滤,固体用蒸馏水洗涤3次,每次100ml,最后于80℃干燥3小时,得导电复合材料。

  在1000ml Hull-Cell电镀试验槽上,将上述导电复合材料装配在阴极,将直径30mm、长度200mm、密度1.65g/cm3、电阻率9μΩ.m的炭电极装配在阳极,加入500ml含铜离子电镀废水溶液,搅拌;依次调节电镀试验槽电压为3V、6V、9V、12V、24V,在上述各电压下分别通电15分钟;溶液过滤,收集滤液,以ICP电感耦合等离子体发射光谱法测得滤液中的铜离子含量为0.008ppm。

  实施例2

  将5g氯化铁、5g双氧水、2g对甲苯磺酸钠溶于500ml去离子水中,添加去离子水至溶液体积为1000ml,混合均匀,得氧化剂溶液。

  将10g硫酸铜、20g酒石酸、5g乙二胺四乙酸二钠溶于500ml去离子水中,添加去离子水至溶液体积为1000ml,混合均匀,得含铜离子电镀废水溶液。

  将10g秸秆炭置于烘箱中,于120℃干燥3小时,冷却,得干燥秸秆炭;将8g干燥秸秆炭放入圆底烧瓶中,加入3ml浓硫酸,搅拌,加热至120℃反应3小时,冷却,加入50ml蒸馏水,过滤,固体用蒸馏水淋洗3次,每次100ml,过滤,固体于120℃干燥6小时,冷却,得磺化秸秆炭;将5g磺化秸秆炭粉碎成200目的颗粒,放入圆底烧瓶中,加入100ml丙酮,于25℃搅拌20分钟,再加入一块重量为20g、直径为5cm、厚度为2cm的圆柱形聚氨酯海绵,于25℃搅拌20分钟,然后加入3ml 3-氨基丙基三甲氧基硅烷,于25℃搅拌24小时,取出聚氨酯海绵,于80℃干燥3小时,得“秸秆炭/聚氨酯海绵”复合材料;将上述“秸秆炭/聚氨酯海绵”复合材料置于烧杯中,加入100ml乙醇,于25℃搅拌20分钟,再加入10ml吡咯,于25℃搅拌20分钟,过滤,将固体置于200ml氧化剂溶液中,于25℃放置3小时,过滤,固体用蒸馏水洗涤3次,每次100ml,最后于80℃干燥3小时,得导电复合材料。

  在1000ml Hull-Cell电镀试验槽上,将上述导电复合材料装配在阴极,将直径30mm、长度200mm、密度1.65g/cm3、电阻率9μΩ.m的炭电极装配在阳极,加入500ml含铜离子电镀废水溶液,搅拌;依次调节电镀试验槽电压为3V、6V、9V、12V、24V,在上述各电压下分别通电20分钟;溶液过滤,收集滤液,以ICP电感耦合等离子体发射光谱法测得滤液中的铜离子含量低于0.003ppm。

  实施例3

  将5g氯化铁、5g双氧水、2g对甲苯磺酸钠溶于500ml去离子水中,添加去离子水至溶液体积为1000ml,混合均匀,得氧化剂溶液。

  将5g硫酸铜、20g酒石酸、5g乙二胺四乙酸二钠溶于500ml去离子水中,添加去离子水至溶液体积为1000ml,混合均匀,得含铜离子电镀废水溶液。

  将10g秸秆炭置于烘箱中,于120℃干燥3小时,冷却,得干燥秸秆炭;将8g干燥秸秆炭放入圆底烧瓶中,加入3ml浓硫酸,搅拌,加热至120℃反应3小时,冷却,加入50ml蒸馏水,过滤,固体用蒸馏水淋洗3次,每次100ml,过滤,固体于120℃干燥6小时,冷却,得磺化秸秆炭;将4g磺化秸秆炭粉碎成200目的颗粒,放入圆底烧瓶中,加入100ml丙酮,于25℃搅拌20分钟,再加入一块重量为20g、直径为5cm、厚度为2cm的圆柱形聚氨酯海绵,于25℃搅拌20分钟,然后加入2ml 3-氨基丙基三甲氧基硅烷,于25℃搅拌24小时,取出聚氨酯海绵,于80℃干燥3小时,得“秸秆炭/聚氨酯海绵”复合材料;将上述“秸秆炭/聚氨酯海绵”复合材料置于烧杯中,加入100ml乙醇,于25℃搅拌20分钟,再加入8ml吡咯,于25℃搅拌20分钟,过滤,将固体置于200ml氧化剂溶液中,于25℃放置3小时,过滤,固体用蒸馏水洗涤3次,每次100ml,最后于80℃干燥3小时,得导电复合材料。

  在1000ml Hull-Cell电镀试验槽上,将上述导电复合材料装配在阴极,将直径30mm、长度200mm、密度1.65g/cm3、电阻率9μ Ω.m的炭电极装配在阳极,加入500ml含铜离子电镀废水溶液,搅拌;依次调节电镀试验槽电压为3V、6V、9V、12V、24V,在上述各电压下分别通电18分钟;溶液过滤,收集滤液,以ICP电感耦合等离子体发射光谱法测得滤液中的铜离子含量低于0.004ppm。

  实施例4

  将5g氯化铁、5g双氧水、2g对甲苯磺酸钠溶于500ml去离子水中,添加去离子水至溶液体积为1000ml,混合均匀,得氧化剂溶液。

  将6g硫酸铜、20g酒石酸、5g乙二胺四乙酸二钠溶于500ml去离子水中,添加去离子水至溶液体积为1000ml,混合均匀,得含铜离子电镀废水溶液。

  在圆底烧瓶中加入100ml丙酮,于25℃再加入一块重量为20g、直径为5cm、厚度为2cm的圆柱形聚氨酯海绵,于25℃搅拌20分钟,然后加入3ml 3-氨基丙基三甲氧基硅烷,于25℃搅拌24小时,取出聚氨酯海绵,于80℃干燥3小时,得“聚氨酯海绵”复合材料;将上述“聚氨酯海绵”复合材料置于烧杯中,加入100ml乙醇,于25℃搅拌20分钟,再加入5ml吡咯,于25℃搅拌20分钟,过滤,将固体置于200ml氧化剂溶液中,于25℃放置3小时,过滤,固体用蒸馏水洗涤3次,每次100ml,最后于80℃干燥3小时,得导电复合材料。

  在1000ml Hull-Cell电镀试验槽上,将上述导电复合材料装配在阴极,将直径30mm、长度200mm、密度1.65g/cm3、电阻率9μΩ.m的炭电极装配在阳极,加入500ml含铜离子电镀废水溶液,搅拌;依次调节电镀试验槽电压为3V、6V、9V、12V、24V,在上述各电压下分别通电20分钟;溶液过滤,收集滤液,以ICP电感耦合等离子体发射光谱法测得滤液中的铜离子含量为18.9ppm。

  实施例5

  将5g氯化铁、5g双氧水、2g对甲苯磺酸钠溶于500ml去离子水中,添加去离子水至溶液体积为1000ml,混合均匀,得氧化剂溶液。

  将4g硫酸铜、20g酒石酸、5g乙二胺四乙酸二钠溶于500ml去离子水中,添加去离子水至溶液体积为1000ml,混合均匀,得含铜离子电镀废水溶液。

  将10g秸秆炭置于烘箱中,于120℃干燥3小时,冷却,得干燥秸秆炭;将8g干燥秸秆炭放入圆底烧瓶中,加入3ml浓硫酸,搅拌,加热至120℃反应3小时,冷却,加入50ml蒸馏水,过滤,固体用蒸馏水淋洗3次,每次100ml,过滤,固体于120℃干燥6小时,冷却,得磺化秸秆炭;将5g磺化秸秆炭粉碎成200目的颗粒,放入圆底烧瓶中,加入100ml丙酮,于25℃搅拌20分钟,再加入一块重量为20g、直径为5cm、厚度为2cm的圆柱形聚氨酯海绵,于25℃搅拌20分钟,取出聚氨酯海绵,于80℃干燥3小时,得“秸秆炭/聚氨酯海绵”复合材料;将上述“秸秆炭/聚氨酯海绵”复合材料置于烧杯中,加入100ml乙醇,于25℃搅拌20分钟,再加入7ml吡咯,于25℃搅拌20分钟,过滤,将固体置于200ml氧化剂溶液中,于25℃放置3小时,过滤,固体用蒸馏水洗涤3次,每次100ml,最后于80℃干燥3小时,得导电复合材料。

  在1000ml Hull-Cell电镀试验槽上,将上述导电复合材料装配在阴极,将直径30mm、长度200mm、密度1.65g/cm3、电阻率9μΩ.m的炭电极装配在阳极,加入500ml含铜离子电镀废水溶液,搅拌;依次调节电镀试验槽电压为3V、6V、9V、12V、24V,在上述各电压下分别通电17分钟;溶液过滤,收集滤液,以ICP电感耦合等离子体发射光谱法测得滤液中的铜离子含量为11.3ppm。

  实施例6

  将7g硫酸铜、20g酒石酸、5g乙二胺四乙酸二钠溶于500ml去离子水中,添加去离子水至溶液体积为1000ml,混合均匀,得含铜离子电镀废水溶液。

  将10g秸秆炭置于烘箱中,于120℃干燥3小时,冷却,得干燥秸秆炭;将8g干燥秸秆炭放入圆底烧瓶中,加入3ml浓硫酸,搅拌,加热至120℃反应3小时,冷却,加入50ml蒸馏水,过滤,固体用蒸馏水淋洗3次,每次100ml,过滤,固体于120℃干燥6小时,冷却,得磺化秸秆炭;将3g磺化秸秆炭粉碎成200目的颗粒,放入圆底烧瓶中,加入100ml丙酮,于25℃搅拌20分钟,再加入一块重量为20g、直径为5cm、厚度为2cm的圆柱形聚氨酯海绵,于25℃搅拌20分钟,然后加入3ml 3-氨基丙基三甲氧基硅烷,于25℃搅拌24小时,取出聚氨酯海绵,于80℃干燥3小时,得导电复合材料。

  在1000ml Hull-Cell电镀试验槽上,将上述导电复合材料装配在阴极,将直径30mm、长度200mm、密度1.65g/cm3、电阻率9μΩ.m的炭电极装配在阳极,加入500ml含铜离子电镀废水溶液,搅拌;依次调节电镀试验槽电压为3V、6V、9V、12V、24V,在上述各电压下分别通电19分钟;溶液过滤,收集滤液,以ICP电感耦合等离子体发射光谱法测得滤液中的铜离子含量为14.1ppm。

  实施例7

  将5g氯化铁、5g双氧水、2g对甲苯磺酸钠溶于500ml去离子水中,添加去离子水至溶液体积为1000ml,混合均匀,得氧化剂溶液。

  将4g硫酸铜、20g酒石酸、5g乙二胺四乙酸二钠溶于500ml去离子水中,添加去离子水至溶液体积为1000ml,混合均匀,得含铜离子电镀废水溶液。

  将10g秸秆炭置于烘箱中,于120℃干燥3小时,冷却,得干燥秸秆炭;将8g干燥秸秆炭放入圆底烧瓶中,加入3ml浓硫酸,搅拌,加热至120℃反应3小时,冷却,加入50ml蒸馏水,过滤,固体用蒸馏水淋洗3次,每次100ml,过滤,固体于120℃干燥6小时,冷却,得磺化秸秆炭;将4g磺化秸秆炭粉碎成200目的颗粒,放入圆底烧瓶中,加入100ml丙酮,于25℃搅拌20分钟,再加入一块重量为20g、直径为5cm、厚度为2cm的圆柱形聚氨酯海绵,于25℃搅拌20分钟,然后加入1ml 3-氨基丙基三甲氧基硅烷,于25℃搅拌24小时,取出聚氨酯海绵,于80℃干燥3小时,得“秸秆炭/聚氨酯海绵”复合材料;将上述“秸秆炭/聚氨酯海绵”复合材料置于烧杯中,加入100ml乙醇,于25℃搅拌20分钟,再加入9ml吡咯,于25℃搅拌20分钟,过滤,将固体置于200ml氧化剂溶液中,于25℃放置3小时,过滤,固体用蒸馏水洗涤3次,每次100ml,最后于80℃干燥3小时,得导电复合材料。

  在1000ml Hull-Cell电镀试验槽上,将上述导电复合材料装配在阴极,将直径30mm、长度200mm、密度1.65g/cm3、电阻率9μΩ.m的炭电极装配在阳极,加入500ml含铜离子电镀废水溶液,搅拌75~100分钟;溶液过滤,收集滤液,以ICP电感耦合等离子体发射光谱法测得滤液中的铜离子含量为19.8ppm。

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