PCB企業(yè)含銅廢水處理污泥技術(shù)研究
近年來(lái),隨著(zhù)國外大量PCB企業(yè)進(jìn)駐蘇州,造成水環(huán)境污染的同時(shí),產(chǎn)生的重金屬污泥也逐步上升。因此,如何將產(chǎn)量大、含有重金屬污染物的污泥,進(jìn)行科學(xué)的資源化處置,已成為我市乃至整個(gè)環(huán)保界深為關(guān)注的問(wèn)題之一。
1PCB企業(yè)含銅廢水處理污泥技術(shù)研究現狀
PCB制造企業(yè)在蝕刻、酸洗、刷磨及水洗等工序中會(huì )產(chǎn)生大量含銅廢水,這部分廢水經(jīng)加減沉淀處理后產(chǎn)生的污泥中主要含有銅。目前,對PCB企業(yè)含銅污泥的資源化綜合利用技術(shù)主要可分為四類(lèi):(1)污泥固化填埋處理技術(shù);(2)污泥的材料化技術(shù);(3)污泥的熱化學(xué)處理技術(shù);(4)污泥中金屬銅的回收技術(shù)。前兩種方法都未能回用其中的重金屬,造成了資源的浪費[1]。PCB含銅污泥中銅的回收通常需首先采用酸浸、氨浸或生物浸取等方法將污泥中的銅浸出,然后再采取化學(xué)沉淀法、離子交換法、電解法、溶劑萃取法及微生物凈化法等進(jìn)行回收單質(zhì)銅或銅鹽[2]。溶劑萃取法由于具有環(huán)保、快速等優(yōu)勢而很快占據重要地位。PCB企業(yè)含銅污泥的資源化與無(wú)害化處理技術(shù)也在不斷探索更新,回收效率高、污染少的技術(shù)工藝必將取得進(jìn)一步發(fā)展。
2PCB企業(yè)含銅廢水處理污泥技術(shù)研究的意義
項目技術(shù)的研究,解決了PCB企業(yè)含銅污泥的處置問(wèn)題,緩解了我市環(huán)境污染治理的壓力和銅資源不足的壓力。在技術(shù)上,有利于污泥的資源化利用技術(shù)的更新優(yōu)化和積累推廣,滿(mǎn)足國家清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟的要求。該項目技術(shù)的應用,一方面減少了污泥填埋、焚燒等處置的費用[3];另一方面“變廢為寶”,實(shí)現銅資源的回收利用,為企業(yè)帶來(lái)了良好的經(jīng)濟效益,降低企業(yè)成本,充分實(shí)現了污泥的經(jīng)濟價(jià)值。實(shí)現污泥的資源化利用,有利于保護環(huán)境,減少重金屬污染物的排放,解決污染物排放總量問(wèn)題。
3項目研究?jì)热?/strong>
本項目以PCB企業(yè)產(chǎn)生的含銅廢水處理污泥為對象,主要采用酸浸-萃取工藝進(jìn)行污泥中銅的資源化回收利用技術(shù)的研究[4]。含銅污泥首先通過(guò)硫酸酸浸出銅,然后采用萃取劑和反萃劑循環(huán)運行回收浸出液過(guò)硫酸酸浸出銅,然后采用萃取劑和反萃劑循環(huán)運行回收浸出液中的銅。
3.1含銅污水處理污泥工藝
本項目主要采用浸出和溶劑萃取相結合的方法,研究了從PCB企業(yè)產(chǎn)生的含銅污泥中進(jìn)行回收銅的資源化處理技術(shù),實(shí)現污泥中重金屬的再生利用。
項目設計的工藝流程如下圖:
工藝運行的條件:(1)酸浸工藝,硫酸濃度為5mol/L,液固比為4∶1,浸出時(shí)間為6h,浸出溫度為60℃,浸出方式選擇連續攪拌的方式。采用該浸出工藝條件,含銅污泥中銅的浸出率可達98%以上;(2)萃取工藝,浸出液的PH調節為2左右,萃取劑選用M5640,濃度為20%(V/V)M5640+磺化煤油,萃取相比1∶1,在室溫下,需強力震蕩3min,靜置5min。通過(guò)二級萃取,銅的萃取率可達99%左右。
3.2工藝形成的技術(shù)指標
項目工藝通過(guò)對線(xiàn)路板企業(yè)含銅廢水處理的污泥進(jìn)行酸浸-萃取處理,可完成如下技術(shù)指標:污泥中Cu的浸出率達到98%以上;浸出液中Cu的萃取率和反萃率達到99%以上;污泥中Cu的總體回收率達到96%以上;所得產(chǎn)品CuSO4˙5H2O的純度為98%以上,達到化學(xué)純試劑的純度。
3.3項目經(jīng)濟效益
項目工藝經(jīng)過(guò)運行實(shí)施,污泥中銅的總體回收率達到96%以上,同時(shí)可獲得98%以上的CuSO4˙5H2O,達到產(chǎn)品要求。該項目實(shí)現銅資源的再生利用,工藝通過(guò)“變廢為寶”,充分實(shí)現了污泥的價(jià)值。目前市場(chǎng)上98%的CuSO4˙5H2O的價(jià)格為5.3萬(wàn)元/t左右,通過(guò)出售,可獲得較好的經(jīng)濟效益,扣除污泥的收購成本和回收處理過(guò)程中消耗的藥劑、人工費用等,仍可帶來(lái)可觀(guān)的經(jīng)濟收入,本項目具有良好的經(jīng)濟效益。
4項目產(chǎn)生的社會(huì )環(huán)境效益
本項目技術(shù)的研發(fā),實(shí)現含銅污泥的資源化回收,整個(gè)工藝過(guò)程簡(jiǎn)單,循環(huán)運行,基本不產(chǎn)生二次污染,環(huán)境效益顯著(zhù)。污泥經(jīng)過(guò)資源化利用后,節省了污泥填埋、焚燒等處置的成本費用,同時(shí)不僅實(shí)現了污泥的價(jià)值,而且也解決了污泥的最佳出路問(wèn)題。該項目符合我國循環(huán)經(jīng)濟和可持續發(fā)展的政策,緩解了我國資源危機的問(wèn)題,對促進(jìn)和諧社會(huì )的發(fā)展具有重要的意義。PCB含銅污泥進(jìn)行資源化回收處理,節省了污泥的處置費用,解決了污泥的出路問(wèn)題,同時(shí)實(shí)現銅資源的再生利用,緩解資源壓力,減少重金屬的排放,具有顯著(zhù)的社會(huì )環(huán)境效益。
5結束語(yǔ)
銅作為有價(jià)資源,具有一定的回收價(jià)值,將含銅污泥作為是一種二次可再生資源,回收其中較高濃度的銅,不僅可以緩解環(huán)境污染,實(shí)現清潔生產(chǎn),而且具有顯著(zhù)的環(huán)境和經(jīng)濟效益。因此,研究PCB企業(yè)含銅污泥的資源化及銅的回收等綜合利用技術(shù)對我國實(shí)現可持續發(fā)展將具有深遠的現實(shí)意義。