[发明专利]一种铜氨络合废水处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铜氨络合废水处理的方法，属于环境工程废水处理技术领域。

背景技术

工业过程排放的含氨废水是污染水体并造成水体中氨氮浓度升高的主要原因。氨进入废水大途径主要有两种：首先在资源加工过程中，资源中的氮以氨的形式进入废水，如化工、焦化等行业；其次，氨作为一种价格低廉但性能优良的酸中和剂、沉淀剂、氨络合浸取剂，被广泛用于有色冶金、化工等行业，但是大部分最终并未进入产品，而是进入废水。化工作为排放氨氮最大的工业行业，2006年排放氨氮占整个工业的45.8%，冶金行业（含有色、黑色冶金、焦化）2006年排放氨氮占整个工业的10%。冶金行业的生产过程中产生的氨氮废水往往还有一定浓度的重金属离子，一些重金属（如铜）可以和氨氮发生络合反应，生成重金属氨氮络合物，由于其稳定性很强，处理的难度也较大。而且国家颁布的污水综合排放标准GB8978-1996及GB18918-2002中，对各重金属的限值有明确的指定，所以重金属络合氨氮废水既要处理氨氮，也要处理重金属，二者均要达到排放标准。

目前对于铜氨络合物的除铜方法主要有：硫化物沉淀法，是通过向络合铜废水投加S^2-（通常是Na₂S）以形成CuS沉淀，从而去除铜的处理方法，硫化物沉淀法的主要问题是S^2-的加入量难以准确控制，一旦S^2-过量将会产生恶臭，造成二次污染。氧化法除铜的原理是利用强氧化剂将络合铜的配位体氧化分解，使铜从络合态释放变为游离态，然后通过加碱使其产生Cu(OH)₂沉淀而除去。氧化法除铜需用氧化剂量大，药剂费用高，因而实际工程应用受到一定的限制。还原法是利用还原剂将络合铜废水的铜离子还原析出铜的除铜处理方法，因此，选用合适的还原剂并创造有利的还原反应条件是应用还原法除铜的关键。常用的还原剂有铁粉、水合肼、磷酸氢盐等。铁粉还原法产泥量多是导致其在工程上应用不多的主要原因。硫酸亚铁法除铜的原理是基于Cu(NH₃)₄²⁺和EDTA-Cu²⁺与EDTA-Fe³⁺的稳定常数的差异，EDTA-Fe³⁺的稳定常数最大，因此，向络合铜废水投加Fe³⁺可促成EDTA-Fe³⁺的结合而将Cu²⁺置换出来，使铜由络合态转变为游离态，再通过调高废水的pH值，便可获得Cu(OH)₂、Fe(OH)₂、Fe(OH)₃沉淀而实现铜、铁的去除，硫酸亚铁法的主要缺点是加药量大，产泥量多。螯合沉淀法是近年来发展起来的重金属治理方法，它是利用重金属捕集剂与废水中的Cu²⁺、Hg²⁺、Pb²⁺等重金属离子发生螯合反应，生成水不溶性的螯合盐，从而实现对重金属的捕集去除。吸附法是指利用吸附剂的巨大比表面积和大量的表面活性基团吸附净化络合铜废水的处理方法。实际应用中，由于络合铜废水络合物浓度较高，为获得良好的处理效果，吸附法需频繁再生和更新吸附剂，致使运行管理复杂，运行费用提高。离子交换法是一种借助于离子交换树脂上的可交换离子与水中相同电性的离子进行交换反应而除去水中有害离子的处理方法。

然而，上述方法都不能够处理废水中的氨氮，也即说明采用目前的方法处理铜氨络合废水需要先处理铜，然后再处理氨氮，国内外尚未发现采用MAP法处理铜氨络合废水的报道，更没有发现采用沉淀-脱氨-溶解-电沉积的工艺回收单质铜的实例。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效、简便的将铜氨络合废水中的铜与氨氮同时脱除的方法，并且可以将铜进行回收，将磷、镁源循环利用。

本发明的目的通过以下工艺流程得以实现：

一种铜氨络合废水的处理方法，包括以下步骤：

采用MAP法处理铜氨络合废水，脱除废水中的铜和氨氮；把沉淀取出，与碱混合后加热，以脱除沉淀中的氨；把脱氨后的产物加酸溶解，然后将液体进行电沉积处理，将铜从溶液中以铜单质形式分离出来；最后将电沉积后的液体作为磷源、镁源，循环利用。