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GSKJK淮安电镀铜废水处理设备/工艺流程

最后更新:2021-09-26 13:26:39  浏览次数:5   信息编号:S16827
 
产品详细说明

淮安电镀铜废水处理设备/工艺流程CuS纳米晶吸附剂及其制备方法与电镀铜废水处理中的应用,该吸附剂为CuS纳米晶。

采用低温沉淀法制备多种形貌的CuS纳米晶作为重金属吸附剂,并以电镀铜废水为应用对象,进行吸附去除实验。

该吸附剂投加于高浓度工业电镀铜废水中,对于铜的去除率在10分钟内达到99%以上。

与现有技术相比,本发明纳米晶吸附剂可有效去除Cu2+离子,对电镀铜废水的处理效果非常好,且使用方便仅需投加药剂,不增加设备及工艺,可有效降低处理电镀铜废水的成本。

  1.一种CuS纳米晶吸附剂,其特征在于,该吸附剂为CuS纳米晶。

  2.根据权利要求1所述的一种CuS纳米晶吸附剂,其特征在于,所述的CuS纳米晶吸附剂的形状为海胆状、剑麻状或鲜花状的一种,粒径大小为50~500nm,比表面积为180~400m2/g。

  3.一种如权利要求1或2所述的CuS纳米晶吸附剂的制备方法,其特征在于,该方法包括以下几个步骤:

  (1)在含铜盐中加入蒸馏水,通过超声进行充分溶解得到铜盐溶液;

  (2)将硫源注入步骤(1)所得的铜盐溶液中,反应得到CuS纳米晶;

  (3)通过离心得到固体CuS纳米晶,然后对其进行清洗、真空干燥,得到CuS纳米晶吸附剂。

  4.根据权利要求3所述的一种CuS纳米晶吸附剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述的含铜盐包括CuCl2、CuSO4或Cu(NO3)2中的一种或者多种。

  5.根据权利要求3所述的一种CuS纳米晶吸附剂的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述的硫源包括Na2S、CH3CSNH2、CN2H4S或C3H7NO2S中的一种或者多种,所述含铜盐与硫源按化学计量比1:(1~3)进行反应,硫源注入所述铜盐溶液的速度为50~100μl/s。

  6.根据权利要求3所述的一种CuS纳米晶吸附剂的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述反应的反应温度为50~90℃。

  7.根据权利要求3所述的一种CuS纳米晶吸附剂的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述真空干燥的温度为30~80℃。

  8.一种如权利要求1或2所述的CuS纳米晶吸附剂的应用,其特征在于,该吸附剂应用于含电镀废水中Cu2+的脱除,包括以下几个步骤:

  (1)将CuS纳米晶吸附剂与水进行充分混合,制备成CuS纳米晶吸附剂质量百分含量为10~20%的纳米匀浆;

  (2)将步骤(1)所得的纳米匀浆加入到电镀废水中,慢速搅拌混合,进行Cu2+的脱除。

  9.根据权利要求8所述的一种CuS纳米晶吸附剂的应用,其特征在于,步骤(2)所述的电镀废水在处理之前进行pH的预调,将pH调节至6~8。

  10.根据权利要求7所述的CuS纳米晶吸附剂的应用,其特征在于,步骤(2)中Cu2+的脱除时间为≥10min。

 淮安电镀铜废水处理设备/工艺流程

  重金属废水是环境中重金属污染物的主要来源之一。

电子电镀、制革、矿业采选业是典型的重金属污染行业,占工业废水排放总量的16%。

其中电镀废水的来源有镀件清洗水、镀电镀液以及其它废水等。

电镀废水常与电镀生产的工艺条件、生产负荷与操作管理等因素有关,其成分不易控制,重金属形态复杂,背景离子浓度较高,且常与有机物共存。

  目前电镀废水采用的废水治理方法有很多,如化学沉淀法、离子交换法、膜分离法、电解法、吸附法、生物法等。

吸附法作为重金属废水处理的主流技术之一,在应对复杂多样的电镀废水时,须采用多步分级处理以达到排放标准。

特别是在2008年实行新标准《电镀污染物排放标准GB21900-2008》后,常规处理较难达到新的排放标准。

同时由于传统吸附材料吸附处理能力有限,存在用料量大,工艺流程长以及运行成本高等问题,且不能保证废水处理稳定进行,难以满足电镀废水处理的需求。

发展高效吸附材料是实现电镀废水深度处理的关键。

  发明内容

  本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种CuS纳米晶吸附剂及其制备方法与应用。

  本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:一种CuS纳米晶吸附剂,该吸附剂为CuS纳米晶,用于脱除废水中的Cu2+,该吸附剂具有大的比表面积和高反应活性,对电镀铜废水中的Cu2+具有超高亲和性,比表面积为180~400m2/g。

  所述的CuS纳米晶吸附剂的形状为海胆状、剑麻状或鲜花状的一种,粒径大小为50~500nm。

  一种如上述的CuS纳米晶吸附剂的制备方法,包括以下几个步骤:

  (1)在含铜盐中加入蒸馏水,通过超声进行充分溶解得到铜盐溶液;

  (2)将硫源注入步骤(1)所得的铜盐溶液中,低温下反应得到CuS纳米晶;

  (3)通过离心得到固体CuS纳米晶,然后对其进行清洗、真空干燥,得到CuS纳米晶吸附剂。

  步骤(1)所述的含铜盐包括CuCl2、CuSO4或Cu(NO3)2中的一种或者多种,铜盐溶液采用蒸馏水进行配置。

  步骤(2)所述的硫源包括Na2S、CH3CSNH2、CN2H4S或C3H7NO2S中的一种或者多种,硫源的添加量为硫源与含铜盐的化学计量比为(1~3):1,硫源注入所述铜盐溶液的速度为50~100μl/s。

  步骤(2)所述反应的反应温度为50~90℃。

  步骤(3)所述真空干燥的温度为30~60℃。

  一种如上述的CuS纳米晶吸附剂的应用,该吸附剂应用于含电镀废水中Cu2+的脱除,包括以下几个步骤:

  (1)将CuS纳米晶吸附剂与水进行充分混合,制备成CuS纳米晶吸附剂质量百分含量为10~20%的纳米匀浆;

  (2)将步骤(1)所得的纳米匀浆加入到预调pH的电镀废水中,慢速搅拌混合,将电镀废水中的重金属离子吸附到CuS纳米晶吸附剂上,进行Cu2+的脱除,达到去除重金属的目的;

  步骤(2)所述的电镀废水在处理之前进行pH的预调,将pH调节至6~8。

  步骤(2)中Cu2+的脱除时间为≥10min。

  与现有技术相比,本发明的有益效果体现在以下几方面:

  (1)本发明以CuS纳米晶为吸附剂,充分利用纳米晶的高比表面积和反应活性,及CuS对铜离子较高的选择性和灵敏性,实现对电镀铜废水的高效处理。

  (2)本发明制备过程简单,易于控制,制备的吸附材料为不规则的海胆状、剑麻状或鲜花状CuS纳米晶,具有较大的吸附容量,因此用于电镀铜废水的处理其使用量较少。

  (3)本发明所制备的吸附剂通过对废水中铜离子的吸附去除,可以在吸附剂与铜离子的接触中直接实现,节省了破络合剂的使用。

  (4)本发明所制备的CuS纳米晶吸附剂对电镀铜废水铜离子的吸附时间仅为10min,相对于传统工艺大大缩短了处理时间。

  (5)本发明所制备的CuS纳米晶吸附剂处理电镀铜废水能长期稳定运行,废水达标排放。


 
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