含铜废水处理工程设计开题报告(2)
3 吸附法
吸附法是利用材料的物理吸附和化学吸附等作用去除废水中有害物质的方法。该法应用广泛，活性炭、沸石分子筛、粉煤灰、矿物等对铜离子的吸附作用及应用均有报道。吸附法处理含铜废水，吸附剂来源广泛，成本低，操作方便，吸附效果好，但吸附剂的使用寿命短，再生困难，难以回收铜离子。
近年来，生物吸附法也越来越多地被应用到含铜废水的处理研究中。所谓生物吸附就是用生物材料吸附水溶液中的重金属或非金属物质，与非生物处理方法相比，生物吸附法的原料来源丰富，品种多，成本低，吸附设备简单、易操作且具有吸附量大、速度快等特点。生物吸附重金属是一个新兴的研究领域，国外从20 世纪80 年代开始这方面的研究，90 年代发展较快；国内近些年对生物吸附研究较多，尽管如此，生物吸附重金属在工业上的应用研究还是空白，且其应用距工业化仍有很大差距。
4 离子交换法
离子交换法是利用离子交换树脂和其他材料对废水中阴阳离子的选择性交换作用来处理废水的方法。从废水中去除金属离子，常用的是磺酸型阳离子交换树脂，它具有强电解质的性质，对各种金属离子都有比较高的交换容量。具有-COOH 活性基团的羧酸型树脂为弱酸性阳离子交换树脂，实际为弱电解质。羧基能和氢离子形成共价键，而且各种金属离子和羧酸基形成共价键能力不同，因而具有一定选择性的特性。利用这种特性，弱酸性树脂可以在多种离子共存的情况下，使某种离子优先形成共价键，从而可选择性地从废水中吸附该种离子。离子交换法的除铜效果较好，尤其是对低浓度废水。
采用离子交换树脂对含络合铜废水处理时，可做到浓缩回收Cu-EDTA 和游离EDTA。选用大孔强酸型离子交换树脂对有机废水中铜离子进行吸附，净化后水中铜离子浓度低于0.1 μg/mL。虽然离子交换过程很简单，设备也不复杂，选择性提取金属离子有很好的效果，但由于树脂交换容量有限，树脂成本较高等原因，人们仍在寻找其它途径。
5 离子螯合法
利用重金属螯合剂处理含重金属废水近年来已有发展，最初的研究是将重金属螯合剂直接投加到废水中，使重金属螯合剂去捕集金属离子，从而形成螯合物。该法形成的螯合物稳定性高，污泥沉淀快，且捕集效果不受碱金属和碱土金属共存的影响，也不受pH 值变化的影响。其不足之处与化学沉淀法相似，最终会产生含重金属污泥，若处理不当，会产生二次污染。因此，人们开始寻求新的重金属螯合材料。含氮型螯合树脂对重金属离子具有良好的吸附性能，被广泛应用于重金属离子的分离、富集及环境保护等方面，尤其是多胺型螯合树脂，由于结构中存在大量胺基，可以与重金属离子形成螯合物而显示出优异的吸附性能。聚乙烯亚胺(Polyethyleneimine，PEI)是一种典型的水溶性聚胺，大分子链上拥有大量的胺基N原子，使PEI 具有很强的授电子性，对金属离子能产生很强的螯合作用，是一种新型的重金属离子捕集剂。将PEI 偶合接枝到硅胶表面制备的PEI/SiO2 螯合树脂用于重金属离子的回收，国内外均有报道。
螯合纤文是在螯合树脂基础上开发的一种新的纤文状的螯合材料，与螯合树脂一样，螯合纤文也具有丰富的离子螯合基团，因此它对水溶液中的各种离子有较大的螯合吸附量。此外，与传统颗粒状螯合树脂相比，螯合纤文还具有一些独特的性能特点：(1) 纤文的直径远小于树脂，外比表面积明显大于颗粒树脂，因此，离子螯合纤文的吸附速度要比相应的粒状树脂快几倍，洗脱速度也显著大于树脂。(2) 使用形态自由度大，螯合纤文有多种形式，如纱线、织物、非织造布等，应用灵活，可以适用于各种不同方式的吸附过程。(3) 螯合纤文还有极好的渗透稳定性，可以在多次反复干湿条件下使用。而树脂在多次使用过程中，必须保存在水中，反复干湿会导致孔结构的塌陷。对聚丙烯腈（PAN）进行改性，得到了一种同时含有胺肟基和胺腙基功能的螯合纤文，并考察了该纤文对Cu（II）的吸附性能。结果表明，该螯合纤文对Cu2+的饱和吸附量可达2.31 mmol/g，显示了较强的吸附性。将聚丙烯腈纤文水解，然后采用化学方法将聚乙烯亚胺均匀地涂敷在纤文外表面，再通过化学交联使聚乙烯亚胺牢固地附着在载体纤文上，制得一种新型螯合纤文。此纤文性能稳定，对重金属离子配位络合能力强，吸附动力学好，吸附容量高，对碱金属和碱土金属选择性好，吸附的重金属离子容易洗脱，螯合纤文可以循环使用，且机械强度好，不易断裂、破损；生产安全，使用试剂无毒或低毒，对含重金属离子的废水净化效果好。
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