(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 1111154 A(43)申请公布日 2020.05.08
(21)申请号 201911149556.6(22)申请日 2019.11.21
(71)申请人 东莞道汇环保科技股份有限公司
地址 523000 广东省东莞市松山湖高新技
术产业开发区国际金融IT研发中心6号楼B座负一楼至二楼(72)发明人 江伟锋 刘鹏 范涛 黎子豪 (74)专利代理机构 广州市越秀区哲力专利商标
事务所(普通合伙) 44288
代理人 王毅(51)Int.Cl.
C02F 9/04(2006.01)C02F 103/16(2006.01)C02F 101/30(2006.01)
权利要求书1页 说明书3页 附图1页
CN 1111154 A(54)发明名称
一种化学镀铜废水处理方法(57)摘要
本发明公开了一种化学镀铜废水处理方法，包括以下步骤：酸性调节步骤：将化学镀铜废水的pH调节至酸性，以析出化学镀铜废水中的EDTA；氧化步骤：向经调节至酸性的化学镀铜废水中加入氧化剂，并进行紫外光照射，通过紫外催化湿式氧化方法降解有机污染物和部分无机污染物；碱性调节步骤：将经氧化的化学镀铜废水的pH调节至中性或碱性；混凝沉淀步骤：向经碱性调节的化学镀铜废水中加入絮凝剂进行混凝沉淀。可直接利用废水中的铜离子作为还原剂代替Fenton试剂，本发明的方案不用投加Fenton试剂，节约了成本，并提高了氧化效率，其次，采取先酸性析出EDTA再氧化的方式，使CODCr得到大幅度下降，减少了氧化过程中所需要氧化剂的量，进一步降低了处理成本。
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权 利 要 求 书
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1.一种化学镀铜废水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：酸性调节步骤：将化学镀铜废水的pH调节至酸性，以析出化学镀铜废水中的EDTA；氧化步骤：向经调节至酸性的化学镀铜废水中加入氧化剂，并进行紫外光照射，通过紫外催化湿式氧化方法降解有机污染物和部分无机污染物；
碱性调节步骤：将经氧化的化学镀铜废水的pH调节至中性或碱性；混凝沉淀步骤：向经碱性调节的化学镀铜废水中加入絮凝剂进行混凝沉淀。2.如权利要求1所述的一种化学镀铜废水处理方法，其特征在于，所述酸性调节步骤具体为：往化学镀铜废水中加入硫酸，将化学镀铜废水的pH调节至2-2.5。
3.如权利要求1所述的一种化学镀铜废水处理方法，其特征在于，所述氧化步骤中：所述氧化剂为过氧化氢。
4.如权利要求1所述的一种化学镀铜废水处理方法，其特征在于，在所述氧化步骤前，还包括预热步骤：对紫外催化湿式氧化方法中使用的反应器进行预热处理，并将经调节至酸性的化学镀铜废水注入经预热处理过的反应器中。
5.如权利要求1所述的一种化学镀铜废水处理方法，其特征在于，所述氧化步骤中：氧化反应温度为25℃-80℃。
6.如权利要求1所述的一种化学镀铜废水处理方法，其特征在于，所述氧化步骤中：氧化反应时间为15min-25min。
7.如权利要求1所述的一种化学镀铜废水处理方法，其特征在于，所述碱性调节步骤具体为：往经氧化的化学镀铜废水中加入碱液，将废水的pH调节至7.2-8.2。
8.如权利要求7所述的一种化学镀铜废水处理方法，其特征在于，所述碱性调节步骤中：将化学镀铜废水的pH调节至7.5。
9.如权利要求1所述的一种化学镀铜废水处理方法，其特征在于，所述混凝沉淀步骤中：所述絮凝剂为聚丙烯酰胺。
10.如权利要求1所述的一种化学镀铜废水处理方法，其特征在于，在所述混凝沉淀步骤之后，还包括过滤步骤：将经混凝沉淀的化学镀铜废水通过砂滤罐进行过滤。
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说 明 书
一种化学镀铜废水处理方法
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技术领域
[0001]本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种化学镀铜废水处理方法。
背景技术
[0002]化学镀又称自催化镀，是指在不需要外加电流存在的情况下，利用适当的还原剂，在基体表面化学沉积形成金属或合金镀层的一种表面处理技术，因此又被称为不通电电镀或无电解电镀。化学镀铜溶液成分比较复杂，主要由铜盐络合物、还原剂以及其它添加剂组成，在这些物质当中，硫酸铜作为铜源为镀液提供重金属离子；甲醛充当还原剂的作用，在化学镀铜的过程中将铜离子还原为金属铜；由于甲醛在碱性条件下的还原性最强，因此化学镀铜溶液的pH通常维持在11.5～13之间，为了防止在碱性条件下生成氢氧化铜沉淀，往往需要添加一定的络合物将铜离子变成络离子状态，最常用的络合剂是EDTA-Na；另外，为改善镀层的性能，镀液中还经常需要加入微量的稳定剂，例如a,a’-联吡啶等。随着化学镀铜反应过程的进行，镀液最终会因为其中有效成分的降低而失效并从镀槽中放出成为化学镀铜废水。
[0003]化学镀铜废水是一类性质较为特殊的废水，其中的重金属离子、CODCr的浓度均比较高，并且含有甲醛等毒性较强的污染物，因此，对于此类废水的处理要求较高。同时，废水中的EDTA等有机物能与重金属离子形成较强的络合物，而EDTA本身很难氧化，这就使重金属离子的去除产生很大难度。
[0004]目前针对高浓度化学镀铜废水的处理方法和技术路线如下所示：[0005]直接向废水中加入硫化钠进行沉铜，之后用压滤机进行压滤；[0006]将废水的pH值调节到酸性环境下使EDTA析出，之后进行压滤；[0007]将pH调节到3.5左右，向其中加入Fenton试剂进行氧化；[0008]氧化后将废水pH调节到7.5左右，向其中加入适量的PAM静置10分钟；[0009]用压滤机进行压滤，将压滤后废水稀释三倍进入厌氧-好氧反应段，采用间歇式的处理工艺，按照停留时间控制出水及进料。[0010]然而，上述的现有处理工艺存在成本高以及氧化效率较低的问题。发明内容
[0011]为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种成本更低以及氧化效率更高的化学镀铜废水处理方法。
[0012]本发明的目的采用如下技术方案实现：[0013]一种化学镀铜废水处理方法，包括以下步骤：[0014]酸性调节步骤：将化学镀铜废水的pH调节至酸性，以析出化学镀铜废水中的EDTA；[0015]氧化步骤：向经调节至酸性的化学镀铜废水中加入氧化剂，并进行紫外光照射，通过紫外催化湿式氧化方法降解有机污染物和部分无机污染物；[0016]碱性调节步骤：将经氧化的化学镀铜废水的pH调节至中性或碱性；
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说 明 书
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混凝沉淀步骤：向经碱性调节的化学镀铜废水中加入絮凝剂进行混凝沉淀。
[0018]进一步地，所述酸性调节步骤具体为：往化学镀铜废水中加入硫酸，将化学镀铜废水的pH调节至2-2.5。[0019]进一步地，所述氧化步骤中：所述氧化剂为过氧化氢。[0020]进一步地，在所述氧化步骤前，还包括预热步骤：对紫外催化湿式氧化方法中使用的反应器进行预热处理，并将经调节至酸性的化学镀铜废水注入经预热处理过的反应器中。
[0021]进一步地，所述氧化步骤中：氧化反应温度为25℃-80℃。[0022]进一步地，所述氧化步骤中：氧化反应时间为15min-25min。[0023]进一步地，所述碱性调节步骤具体为：往经氧化的化学镀铜废水中加入碱液，将废水的pH调节至7.2-8.2。[0024]进一步地，所述碱性调节步骤中：将化学镀铜废水的pH调节至7.5。[0025]进一步地，所述混凝沉淀步骤中：所述絮凝剂为聚丙烯酰胺。[0026]进一步地，在所述混凝沉淀步骤之后，还包括过滤步骤：将经混凝沉淀的化学镀铜废水通过砂滤罐进行过滤。[0027]相比现有技术，本发明的有益效果在于：
[0028]采用紫外湿式氧化的高级氧化技术进行处理可以不用投加Fenton试剂，紫外湿式氧化可以达到自催化的效果，直接利用废水中的铜离子作为还原剂代替Fenton试剂，与常见的传统Fenton处理方式相比，本发明的方案不用投加Fenton试剂，即可解决降解有机污染物和部分无机污染物的问题，降低了处理成本的同时，提高了氧化效率，其次，采取先酸性析出EDTA再氧化的方式，使CODCr得到大幅度下降，减少了氧化过程中所需要氧化剂的量，进一步降低了处理成本，另外，与常见的传统Fenton处理方式相比，本发明的方案拥有更加显著的氧化效果，对高浓度化学镀铜废水的CODCr去除率可达到97.4％以上。附图说明
[0029]图1为使用本发明的一种化学镀铜废水处理方法处理废水过程中的CODCr随反应时间的变化图。
具体实施方式[0030]下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
[0031]本发明一较佳实施例的一种化学镀铜废水处理方法，包括以下步骤：[0032]酸性调节步骤：往化学镀铜废水中加入硫酸(工业级，98％)，将化学镀铜废水的pH调节至2-2.5，以析出化学镀铜废水中的EDTA(乙二胺四乙酸)，并为氧化步骤提供条件，以提高氧化效果；
[0033]预热步骤：对紫外催化湿式氧化方法中使用的反应器进行预热处理，并将经调节至酸性的化学镀铜废水注入经预热处理过的反应器中；[0034]氧化步骤：向位于反应器中的化学镀铜废水中加入氧化剂，并进行紫外光照射，通
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说 明 书
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过紫外催化湿式氧化方法降解有机污染物和部分无机污染物，以将高浓度、有毒有害难降解有机污染物彻底分解成CO2、水等无害成份，并同时除臭、脱色及杀菌消毒，从而达到净化废水的目的，全过程无二次污染，只产生少量污泥，运行成本适中；其中，氧化剂为过氧化氢，累积反应时间为15min-25min，反应温度控制在25℃-80℃范围内。[0035]碱性调节步骤：将经氧化的化学镀铜废水的pH调节至中性或碱性；具体地，可往经氧化的化学镀铜废水中加入碱液，将废水的pH调节至7.2-8.2，并且优选调节至7.5。[0036]混凝沉淀步骤：向经碱性调节的化学镀铜废水中加入聚丙烯酰胺进行混凝沉淀，反应时间为10min。[0037]过滤步骤：将经混凝沉淀的化学镀铜废水通过砂滤罐进行过滤分离。[0038]采用紫外湿式氧化的高级氧化技术进行处理可以不用投加Fenton试剂，紫外湿式氧化可以达到自催化的效果，直接利用废水中的铜离子作为还原剂代替Fenton试剂，与常见的传统Fenton处理方式相比，本发明的方案不用投加Fenton试剂，即可解决降解有机污染物和部分无机污染物的问题，降低了处理成本的同时，提高了氧化效率，其次，采取先酸性析出EDTA再氧化的方式，使CODCr得到大幅度下降，减少了氧化过程中所需要氧化剂的量，进一步降低了处理成本，另外，与常见的传统Fenton处理方式相比，本发明的方案拥有更加显著的氧化效果，对高浓度化学镀铜废水的CODCr去除率可达到97.4％以上。[0039]下面，以深圳市某工业园区高浓度化学镀铜废水为例：[0040]原水COD：11360，pH:10，含铜量：7g/L[0041]取400mL原水，调节pH至2，控制反应温度在60摄氏度以下，添加H2O2的速率为1.6mL/min，反应时间为20min。反应过程中CODCr随反应时间的变化如图1所示。[0042]根据多次实验的结果可得出如下结论，经本发明方案处理化学镀铜废水后，CODCr的去除率达到97.4％，铜的去除率达到99％以上。[0043]上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
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说 明 书 附 图
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图1
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