[实用新型]一种藻类治理低含铜蚀刻废液装置

说明书

技术领域

本实用新型属于水环境的保护与治理装置，具体涉及一种藻类治理低含铜蚀刻废液装置，适用于PCB企业低含铜蚀刻废液的治理。

背景技术

随着工业生产的发展，水体中重金属污染物的排入量日趋增加，使水生态环境遭受破坏，导致水体污染。鉴于重金属污染物对水生态环境的危害，保护水环境、防治水污染，有效治理水体重金属污染是十分必要。

目前，治理重金属废水技术主要为物化处理方法，该技术使用中面临处理不彻底、易造成二次污染和处理成本高等不足，需要寻求克服现有技术的不足、治理效果好的技术。分布于水体中的藻类，具有生长能力强、比表面积大，对低浓度金属离子具有一定的吸附能力。将藻类用于重金属废水治理，可以避免以上技术的不足，通过藻对废水中金属的吸附和解析分离，回收该废水中重金属资源，保护水环境。

我国印制电路板(PCB)工业发展迅速，产生了大量金属废水，直接排放后导致水体污染。在印制电路板生产中，采用了酸性氯化铜或碱性铜氨溶液作为蚀刻液，当蚀刻工序完成后，排放蚀刻废液中含有大量的铜离子，常采用电沉积工艺，回收蚀刻废液中铜。该工艺能对蚀刻废液中铜离子进行较好回收，降低蚀刻废液中铜离子浓度，但是随着蚀刻废液中铜离子浓度的下降，其耗电量液不断增大，会增加其处理成本；当蚀刻废液中铜离子浓度在1.0 g/L以下，尤其是低于0.5 g/L时，该工艺不仅处理成本高，而且难于继续使铜离子浓度下降。因此，需要寻求新的治理技术，有效治理低含铜蚀刻废液。

在关于利用藻类处理含铜废液的研究中，文献报道较少。铜为藻类生长微量物质，当藻细胞中铜含量过高时，会对藻种生长产生抑制。近年来，在藻类治理含铜废液技术中，出现了Pairat Kaewsarn等学者(Pairat Kaewsarn. Biosorption of copper(II) from aqueous solutions by pre-treated biomass of marine algae Padina sp. Chemosphere，2002，47：1081-1085；Edson Antonio da Silva，Eneida Sala Cossich and Celia Regina Granhen. Modeling of copper(II) biosorption by marine alga Sargassum sp. in fixed-bed column. Process Biochemistry，2002，38：791-799；Y. Prasanna Kurnar, P. King and V. S.R.K. Prasad. Removal of copper from aqueous solution using Ulva fasciata sp.-A marine green algae. Journal of Hazardous Materials B，2006，137：367-373；Vitor J. P. Vilar，Cidalia M. S. Botelho and Jose M. Loureiro. Biosorption of copper by marine algae Gelidium and algal composite material in a packed bed column. Bioresource Technology，2008，99：5830-5838.)利用淡水藻或海藻的藻粉吸附浓度低于100 mg/L的含铜溶液，取得了一定的铜离子去除效果。另外，K. Vijiayareghavan等学者(K. Vijiayareghavan，J. Jegan and K. Palanivelu. Biosorption of copper，cobalt and nickel by marine green alga Ulva reticulata in a packed column. Chemosphere，2005，60：419-426；K. Vijayaraghavan，J. Jegan and K. Palanivelu. Batch and column removal of copper from aqueous solution using a brown marine alga Turbinaria ornata. Chemical Engineering Journal，2005，106：177-184)利用藻粉吸附浓度为100～1000 mg/L的含铜溶液，也取得了一定的铜离子去除效果。然而，报道文献所述为藻粉吸附含铜溶液的实验研究，将该方法用于含铜废水处理时，将具有以下不足：(1)采用间歇处理方法，其实验藻粉为对培养的藻种离心分离、恒温干燥等工艺制备，工艺过程复杂，不适合处理量大的含铜废液。(2)采用柱连续吸附方法，含铜溶液以较慢速度流入反应柱，并与反应柱中藻粉接触，吸附溶液中铜离子，但是反应柱中相同高度的藻粉与含铜溶液接触并不均匀，出现了相同高度藻粉吸附量的差异，降低了反应柱中藻粉吸附效率；另外，对吸附条件中温度和酸度也较难控制。(3)利用藻粉吸附含铜溶液，从实验室水平对藻粉吸附条件和吸附量进行分析，为考虑吸附后含铜溶液的达标排放，该方法不能用于含铜废液的工程化治理，需要寻求含铜废液藻类治理的适宜技术。