[发明专利]一种利用活化特种铸铁材料处理含铜氨络合物有机废水的方法

说明书

技术领域

本发明专利涉及化工废水处理技术领域，更具体地说，涉及一种利用活化特种铸铁材料处理含铜氨络合物有机废水的方法。

背景技术

化工企业生产活性艳蓝KN-R时，首先使用氨基油、溴氨酸在氯化亚铜作为催化剂存在下，进行缩合反应，压滤，稀硫酸洗涤后，排出大量去紫副废水，其中主要含有氨基油、溴氨酸、硫酸铜、硫酸等。经检测，废水COD_Cr为4000mg/L左右，铜离子含量为2200mg/L左右，废水中铜离子含量较高，若不处理，直接排放势必对环境造成伤害。当人体内残存了大量的铜重金属之后，极易对身体内的脏器造成负担，特别是肝和胆，导致人体新陈代谢紊乱，肝硬化，肝腹水甚至更为严重；且对生化系统中微生物有较大毒性，影响生化系统的正常运行。

目前处理含铜废水的方法有化学沉淀法、吸附法、离子交换法等。对于一般的无机废水，碱中和可有效去除废水中的铜离子，但是若废水中存在有氨基化合物，如溴氨酸，则会与铜离子形成大量铜氨络合物，简单的碱中和难以达到去除铜的目的。而吸附法、离子交换法则面临吸附剂、离子交换树脂再生的问题，对于较低浓度有较好的吸附效果，但存在二次污染的风险。

中国发明专利，公开号：CN 103288184A，公开日：2013年9月11日，公开了一种利用铁碳微电解技术处理含铜废水的方法，该发明仅仅利用铁粉与碳粉按照一定比例混合对含铜废水进行微电解，其铜离子去除率可达94％以上。其不足之处在于，该方法所用铁单质和碳颗粒混合，其与废水的接触面积较小，组成原电池数量少，从而影响其铜的去除效率，另外此法主要针对游离铜的去除，而不是络合铜的去除。

中国发明专利，公开号：CN103466770A，公开日：2013年12月25日，公开了一种铜氨络合废水处理方法，该方法使用MVP法处理废水中的铜氨络合废水，首先通过投加镁盐、磷盐沉淀氨，达到破坏铜氨络合物的目的，之后使用碱回收磷酸铵镁盐中的氨，并进行相应后续的处理，其不足之处是该方法较为复杂，且需要投加大量药剂，操作要求较为严格。

发明内容

1、发明要解决的技术问题

针对现有技术中没有去除有机废水中铜氨络合物的有效方法的问题，本发明提出了一种利用活化特种铸铁材料处理含铜氨络合物有机废水的方法。它能够处理含有氨基类有机废水中铜离子，铜离子去除率达到99.9％，满足《污水综合排放标准》GB8978-1996中总铜三级排放标准，同时还能去除废水中部分COD_Cr。

2、技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

一种利用活化特种铸铁材料处理含铜氨络合物有机废水的方法，包括如下步骤：

A、首先调节含铜氨络合物的有机废水的pH至2.0-4.0之间；

B、向含铜氨络合物的有机废水中投加活化特种铸铁材料，其投加量为废水质量的0.2-1.5％，搅拌，反应时间为30-120min；

C、向步骤B反应结束后的出水中继续投加质量分数为30％双氧水，投加量为废水体积的0.2-1.5％，空气搅拌，反应时间为60-180min；

D、步骤C反应结束后，投加液碱，中和至pH为7-10，沉淀后，出水排放。处理后出水中铜浓度满足《污水综合排放标准》GB 8978-1996的三级排放标准。

优选地，步骤A中，调节含铜氨络合物有机废水pH的酸为质量分数为98％浓硫酸或质量分数为37％浓盐酸，废水的pH调至2.5-3.5之间，酸化效果最佳，后续活化特种铸铁材料生成的微小原电池数量最多，有效提高其对铜氨络合物的破环能力，提高其破坏速率。

优选地，步骤B中所述的活化特种铸铁材料为颗粒状，粒径为30-100目，铁的质量份数：55-60，碳的质量份数：25-30，铜的质量份数：10-15。铸铁粉主要含铁、碳、铜，在酸性条件下，会形成若干个微小原电池，包括铁/碳微电池，形成多种电化学反应，阳极所释放的自由电子破坏废水中的铜氨络合物，释放出铜离子，活化特种铸铁材料颗粒较小，因此可与废水有较大接触面积，更有利于破坏有机络合铜结构。

优选地，步骤B中活化特种铸铁材料投加量为废水重量的0.5-1％，搅拌速度为60-100rpm之间，反应时间为60-90min，在此条件下，废水中铜氨络合物的破坏速率达到最高，且活化特种铸铁材料用量最少，可保证最佳的处理效果，使用的经济成本最低。