一种回收焦磷酸盐镀铜废水中铜和磷的方法与流程

本发明属于废水处理，具体涉及一种回收焦磷酸盐镀铜废水中铜和磷的方法。

背景技术：

1、焦磷酸盐镀铜镀液的主要成分是供给铜离子的焦磷酸铜和作为络合剂的焦磷酸钾，此两者能作用生成络盐焦磷酸铜钾。焦磷酸钾除了与铜生成络盐外，还有一部分游离焦磷酸钾，它可以使络盐稳定并可提高镀液均镀能力和深镀能力。除此以外镀液中往往还添加一些辅助络合剂，如柠檬酸、酒石酸、氨三乙酸等，以改善镀液性能。当镀液中添加某些光亮剂后，还可以获得光亮的铜镀层。焦磷酸盐镀铜工艺成分简单、镀液稳定、电流效率高、均镀能力和深镀能力较好、镀层结晶细致，并能获得较厚的镀层。而且电镀过程没有刺激性气体逸出，一般可不用通风设备。

2、焦磷酸盐镀铜镀液中含有大量的络合剂、有机酸类络合剂以及其他不同功能的有机添加剂，因此所产生的焦磷酸盐镀铜废水一般具有较高的cod，而且铜与焦磷酸根也以络合物的形式存在，其去污处理及铜的回收十分困难。此类焦磷酸盐镀铜废水直接排入电镀工业园区的废水处理系统将对其造成较大冲击，增大综合废水的处理难度。

3、目前，针对焦磷酸盐镀铜废水的处理工艺主要为沉淀法。沉淀法是在氧化破络之后，通过加入能与cu2+结合生成沉淀的试剂来去除废水中的铜离子，常用的沉淀剂有naoh、cao等。此外，也可以采用亚铁共沉淀法，加入硫酸亚铁，将铜还原为cu2o，而铁以二价或三价氢氧化物形式存在，利用铁的氢氧化物的凝聚作用，将cu2o吸附，发生共沉淀，从而达到除铜的目的。但是沉淀法产生的污泥量较大，无法对铜和磷资源实现回收，容易造成资源浪费且带来额外的固体废料，产生的废水只能排放，不能进行回用。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种回收焦磷酸盐镀铜废水中铜和磷的方法，该方法能有效回收焦磷酸盐镀铜废水中铜和磷，产泥量小，不会产生额外的固体废料，产生的废水能够回用。

2、为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

3、本发明提供了一种回收焦磷酸盐镀铜废水中铜和磷的方法，包括以下步骤：

4、将焦磷酸盐镀铜废水固液分离所得滤液进行铜离子交换树脂处理，分别得到饱和树脂和交后液；

5、将所述饱和树脂进行解吸，所得富铜解吸液进行电积铜处理，以形成的阴极铜回收金属铜；

6、将所述交后液进行高级氧化处理，所得高级氧化出水进行超滤膜处理，得到超滤淡水；

7、将所述超滤淡水进行反渗透处理，所得反渗透浓水进行蒸发结晶，得到焦磷酸盐。

8、优选的，所述铜离子交换树脂处理所用离子交换树脂为螯合型离子交换树脂。

9、优选的，所述电积铜处理所用设备为旋流电积设备或板式电解槽设备；所述旋流电积设备的阳极为钛涂铱铑材，阴极为钛材，始极片为钛材。

10、优选的，所述电积铜处理的电流密度为200～400a/m2。

11、优选的，所述高级氧化处理包括光催化氧化、电催化氧化、芬顿氧化、臭氧氧化和过氧化氢氧化中的一种或几种的组合。

12、优选的，所述超滤膜处理所用超滤膜为醋酸纤维管式膜或陶瓷管式膜；所述超滤膜的孔径为0.01～0.1μm。

13、优选的，所述反渗透处理所用反渗透膜为醋酸纤维管式膜。

14、优选的，所述蒸发结晶的温度为80～85℃；所述蒸发结晶的浓缩倍数为8～10倍。

15、优选的，所述解吸所用解吸剂为硫酸；所述硫酸的质量浓度为3～10％；所述解吸的时间为30～90min。

16、优选的，所述固液分离为过滤；所述过滤所用过滤器为活性炭过滤器或袋式过滤器。

17、本发明提供了一种回收焦磷酸盐镀铜废水中铜和磷的方法，包括以下步骤：将焦磷酸盐镀铜废水固液分离所得滤液进行铜离子交换树脂处理，分别得到饱和树脂和交后液；将所述饱和树脂进行解吸，所得富铜解吸液进行电积铜处理，以形成的阴极铜回收金属铜；将所述交后液进行高级氧化处理，所得高级氧化出水进行超滤膜处理，得到超滤淡水；将所述超滤淡水进行反渗透处理，所得反渗透浓水进行蒸发结晶，得到焦磷酸盐。

18、本发明提供的资源回收焦磷酸盐镀铜废水中铜和磷的方法中，选择络合能力较强的离子交换树脂，将铜离子置换至离子交换树脂上，然后将饱和树脂中的铜离子解吸出来，再通过电积铜处理，将铜离子沉积在阴极上，得到阴极铜，即回收金属铜，离子交换树脂处理产生的交后液进行高级氧化处理，去除焦磷酸盐镀铜废水中次磷亚磷、氨氮以及其他有机形态的cod，再通过超滤膜处理和反渗透处理进行深度处理，最后通过蒸发结晶得到焦磷酸盐。该分离回收铜和磷的方法能够实现高效回收铜和磷，回收率达到95％以上，而且不需进行破络过程，节约药剂和能耗，同时又不会引入新的杂质，产生的污泥量少、效率高、成本低、环境友好，适合大规模工业化生产，处理后的废水中杂质污染较少满足中水回用进水要求，若条件允许可以进入中水回用工艺，也可达到废水排放标准进行外排，焦磷酸盐可以外售。本发明针对焦磷酸盐镀铜废水采用高效、经济的处理及回收方法，既可以减轻企业的经济负担和环保压力，亦可产生额外的经济效益。

技术特征：

1.一种回收焦磷酸盐镀铜废水中铜和磷的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铜离子交换树脂处理所用离子交换树脂为螯合型离子交换树脂。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电积铜处理所用设备为旋流电积设备或板式电解槽设备；所述旋流电积设备的阳极为钛涂铱铑材，阴极为钛材，始极片为钛材。

4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述电积铜处理的电流密度为200～400a/m2。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高级氧化处理包括光催化氧化、电催化氧化、芬顿氧化、臭氧氧化和过氧化氢氧化中的一种或几种的组合。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超滤膜处理所用超滤膜为醋酸纤维管式膜或陶瓷管式膜；所述超滤膜的孔径为0.01～0.1μm。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反渗透处理所用反渗透膜为醋酸纤维管式膜。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述蒸发结晶的温度为80～85℃；所述蒸发结晶的浓缩倍数为8～10倍。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述解吸所用解吸剂为硫酸；所述硫酸的质量浓度为3～10％；所述解吸的时间为30～90min。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固液分离为过滤；所述过滤所用过滤器为活性炭过滤器或袋式过滤器。

技术总结本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种回收焦磷酸盐镀铜废水中铜和磷的方法。本发明将焦磷酸盐镀铜废水固液分离所得滤液进行铜离子交换树脂处理，分别得到饱和树脂和交后液；将所述饱和树脂进行解吸，所得富铜解吸液进行电积铜处理，以形成的阴极铜回收金属铜；将所述交后液进行高级氧化处理，所得高级氧化出水进行超滤膜处理，得到超滤淡水；将所述超滤淡水进行反渗透处理，所得反渗透浓水进行蒸发结晶，得到焦磷酸盐，该方法能有效回收焦磷酸盐镀铜废水中铜和磷，产泥量小，不会产生额外的固体废料，产生的废水能够回用。技术研发人员：孙亚辉,刘建军,张重阳,黄致博受保护的技术使用者：西安福天宝环保科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4