申请日2010.07.29
公开(公告)日2010.12.08
IPC分类号C02F103/16; C02F9/04
摘要
本发明属于废水治理技术领域，具体涉及一种羟基亚乙基二膦酸即HEDP预镀铜废水的处理方法。本发明方法的主要步骤是：首先，向羟基亚乙基二膦酸预镀铜废水加入硫酸亚铁及H2O2，搅拌反应20~60min后，加酸调节pH值至1.5~3.0，继续搅拌反应10~40min，再投加PAM絮凝沉淀;然后，向上一步所得上清液投加硫酸亚铁及H2O2，搅拌反应15~60min后，加碱调节pH值至7.0~11.0，再加PAM絮凝沉淀。本发明所用药剂硫酸亚铁来源广、价格低，且双氧水用量少，因此处理成本低;处理设备简单，操作方便，不存在阻塞板结问题，处理效果稳定。
权利要求书
1.一种羟基亚乙基二膦酸预镀铜废水的处理方法，其特征在于包括如下顺序的步骤：
(1)向羟基亚乙基二膦酸预镀铜废水加入硫酸亚铁及H2O2，搅拌反应20～60 min后，加酸调节pH值至1.5～3.0，继续搅拌反应10～40 min，再投加PAM絮凝沉淀;
(2)向步骤(1)所得上清液投加硫酸亚铁及H2O2，搅拌反应15～60 min;
(3)向步骤(2)所得溶液加碱调节pH值至7.0～11.0，再加PAM絮凝沉淀。
2.根据权利要求1所述的羟基亚乙基二膦酸预镀铜废水的处理方法，其特征在于：步骤(1)中硫酸亚铁及H2O2投加量的摩尔比分别是：[Fe]/ [P]=0.6～1.2，H2O2/ [P] =0.11～0.38;步骤(2)中硫酸亚铁及H2O2投加量的摩尔比分别是：[Fe]/[P]=0.06～0.16，H2O2/ [P] =0.18～0.75。
3.根据权利要求1或2所述的羟基亚乙基二膦酸预镀铜废水的处理方法，其特征在于：步骤(1)中所用酸为硫酸、盐酸或硝酸;步骤(3)中所用碱为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钙。
4.根据权利要求3所述的羟基亚乙基二膦酸预镀铜废水的处理方法，其特征在于：所述搅拌方式采用曝气搅拌或机械搅拌。
说明书
一种羟基亚乙基二膦酸预镀铜废水的处理方法
技术领域
本发明属于废水治理技术领域，具体涉及一种羟基亚乙基二膦酸即HEDP预镀铜废水的处理方法。
背景技术
HEDP预镀铜工艺是极具发展潜力的无氰预镀铜工艺。该工艺产生的废水中主要污染物为络合剂HEDP及其与Cu2+形成的络合物，主要污染物指标为：化学需氧量(COD)388~1060 mg/L、总磷(TP)328~827 mg/L、Cu2+ 82~190 mg/L。由于HEDP及其络合物在一般光热条件下不易分解，耐酸碱、抗氯氧化，在高温、高pH 条件下也不易水解，导致该废水达标处理难度大，尤其是总磷很难达到国家排放标准。因此，该废水的有效处理是这一无氰镀铜新工艺推广应用的关键因素。
目前关于该废水处理工艺的报道较少。湘潭大学戴友芝课题组尝试过采用CaCl2螯合沉淀-Fenton氧化联合法处理HEDP镀铜废水，但该法药剂消耗量大、CaCl2等药剂价格较贵。该课题组另外又开发了一种HEDP预镀铜废水的综合处理工艺，废水经铁屑微电解、絮凝沉淀、碱沉淀处理后可以达到国家排放标准，但铁屑床长期运行可能产生阻塞板结问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有HEDP预镀铜废水处理方法所存在的不足，提供一种新的羟基亚乙基二膦酸预镀铜废水的处理方法。
本发明的方法包括如下顺序的步骤：
(1)向羟基亚乙基二膦酸预镀铜废水加入硫酸亚铁及H2O2，搅拌反应20~60 min后，加酸调节pH值至1.5~3.0，继续搅拌反应10~40 min，再投加PAM絮凝沉淀;
(2)向步骤(1)所得上清液投加硫酸亚铁及H2O2，搅拌反应15~60 min;
(3)向步骤(2)所得溶液加碱调节pH值至7.0~11.0，再加PAM絮凝沉淀。
更为具体地说，步骤(1)中硫酸亚铁及H2O2投加量的摩尔比分别是：[Fe]/ [P]=0.6~1.2，H2O2/ [P] =0.11~0.38;步骤(2)中硫酸亚铁及H2O2投加量的摩尔比分别是：[Fe]/[P]=0.06~0.16，H2O2/ [P] =0.18~0.75。
步骤(1)中所用酸为硫酸、盐酸或硝酸;步骤(3)中所用碱为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钙。
所述搅拌方式采用曝气搅拌或机械搅拌。
本发明的原理是：在HEDP预镀铜废水中投加硫酸亚铁和双氧水后，废水pH值由9.5~10.5迅速降至6.5~7.5，同时双氧水将Fe2+氧化成Fe3+;再将废水pH值调节至1.5~3.0，在酸性条件下Fe3+能与HEDP形成稳定的螯合沉淀物，从而去除水中大部分HEDP及其络合物，使废水TP降至80 mg/L以下;然后，向上清液投加硫酸亚铁和双氧水，在酸性pH条件下，Fe2+催化分解H2O2产生具有强氧化性的·OH，可将残余的HEDP氧化成PO43-、CO2和H2O等无机物;最后，通过加碱调节pH值至7.0~11.0使废水中PO43-、Cu2+ 、Fe3+、 Fe2+形成沉淀去除。
本发明通过铁离子螯合沉淀、Fenton氧化、碱沉淀综合处理HEDP预镀铜废水，处理效果好，出水中COD、TP、Cu2+、铁等各项指标均达到GB 21900-2008 电镀污染物排放标准。本发明利用反应过程新生成的Fe3+与HEDP形成螯合沉淀物，再对上清液进行氧化、碱沉淀处理，所用药剂硫酸亚铁来源广、价格低，且双氧水用量少，因此与现有技术相比其处理成本较低。本发明处理设备简单，操作方便，不存在阻塞板结问题，处理效果稳定。