[发明专利]一种对特辛基苯氧羧酸在含铜废水处理中的应用

说明书

本发明公开了一种对特辛基苯氧羧酸在含铜废水处理中的应用，对特辛基苯氧羧酸对Cu(II)具有较高的选择性，与现有化学沉淀剂相比，对特辛基基苯氧羧酸与Cu(II)形成沉淀的平均粒度为109μm，较常规沉淀剂和Cu(II)形成的沉淀物的粒径大得多，较大的粒径有助于分离沉淀物。本发明的对特辛基苯氧羧酸沉淀剂对Cu(II)选择性高，沉淀颗粒大，处理速度快，温度适应性宽，易于反萃且可循环使用，沉淀剂与铜形成的沉淀物与低浓度酸液接触即可实现铜的溶出。经对特辛基苯氧羧酸处理过后的含铜废水中铜离子的含量均在1mg/L以下，COD值小于105，经调节pH后可以达标排放，因此可以用来选择性回收铜。

技术领域

本发明属于重金属离子去除领域，尤其涉及一种对特辛基苯氧羧酸在含铜废水处理与回收中的应用。

背景技术

金属铜是重要的工业资源，是人类社会使用最广泛的金属之一。由于铜具有良好的延展性、强度、导电性、稳定性和耐久性等性能，因此被广泛应用于电子、车辆、电信、发电和配电系统，以及家庭和工业管道、化学制品、货币和一般基础设施中。随着社会向低碳生活的过渡，铜在可再生能源基础设施中将扮演更加重要的角色。然而，铜矿的开采，铜产品的生产及使用过程中会产生大量的含铜重金属废水。相比于Cd、Hg、As、Pb和Ni等重金属，铜作为生命体必须的有益元素，其毒性较小。但铜与其他重金属一样不能被生物体或化学作用降解，具有持久性与生物蓄积性。水体中的耐金属微生物能富集金属，并通过食物链向各级生物体传递。人体内长期摄入过量的铜会导致阿尔茨海默病、动脉粥样硬化、糖尿病等其他疾病。因此，有必要对含铜重金属废水在排放前进行处理。

化学沉淀法是处理工业废水最有效地方法，被广泛用来去除废水中的重金属、有机物、氨氮、磷酸盐、氟和硫化物。氢氧化物沉淀法是处理重金属废水使用最广泛的方法。通过向废水中添加石灰、氢氧化钙、氢氧化镁或者氢氧化钠，通过提高废水的pH以形成金属氢氧化物沉淀。然而，通过上述方法形成地金属氢氧化物沉淀的颗粒小，易碎，需要长时间静置才能保证沉淀的彻底分离。同时沉淀的处理周期较长且容易造成重金属离子超过排放标准。为了克服上述技术缺陷，现有技术主要通过添加絮凝剂或者晶种以加快重金属沉淀。如Charerntanyarak等采用石灰对模拟重金属废水进行处理，通过加入0.5ppm聚合物后不仅加速了氢氧化物沉降，同时也增加了重金属离子的去除率。Chen等通过加入粉煤灰做为晶种，获得了更大的沉淀粒径，显著提高了污泥的沉降和重金属去除效率。废水中铬、铜、铅和锌的残余浓度可分别降低至(mg/L)0.08、0.14、0.03和0.45。硫化物沉淀法是氢氧化物沉淀法的改进方法。相比于氢氧化物沉淀法，硫化物沉淀法具有更低的溶解度和更宽的处理pH。BHATTACHARYYA等采用硫化钠对实际铜冶炼厂废水进行处理，硫化钠用量为理论值的60％，出水pH值大于8时，Cd、Cu、Zn的出水浓度在0.05～0.1mg/l之间，As和Se的去除率分别为98和92％。通过硫化物沉淀法分离回收金属涉及大量的动态化学反应和机械过程，且操作过程比较复杂，极易造成析出沉淀的复溶及有毒硫化氢气体的溢出。此外，硫化物沉淀粒度比氢氧化物更小，故仍然存在沉淀分离难的技术问题。

化学沉淀法不可避免的会产生污泥，企业往往把这些污泥送往专业的垃圾填埋场进行填埋。但是由于某些污泥的性质不稳定，填埋过程中会释放出重金属从而造成二次污染，因此往往需要对污泥进行二次处理。目前，主要的处理方法包括用水泥和其他粘合剂对污泥进行固化，或者使用适当的化学或生物方法，使污泥无害化。上述方法不仅增加了处理的复杂性，而且还降低了从废水中回收重金属的价值。因此，如何开发新的能够应用于含铜废水处理的沉淀剂，以提高沉淀剂对铜离子的选择性、且具有沉淀颗粒大、沉降速度快、环境负荷低、可循环利用等优点的沉淀剂成为亟待解决的技术问题。

发明内容

为了改善上述技术问题，本发明提供一种对特辛基苯氧羧酸沉淀剂用于在含铜废水处理中的用途。

根据本发明的实施方案，所述对特辛基苯氧羧酸沉淀剂由烷基苯氧乙酸用氢氧化物进行皂化处理得到。

根据本发明的实施方案，所述烷基苯氧乙酸具有如式(Ⅰ)所示的结构：