[发明专利]一种光促破络复合药剂与UV联用降解铜络合物并同步除铜的方法

说明书

本发明公开了一种光促破络复合药剂与UV联用降解铜络合物并同步除铜的方法，属于废水处理领域。一种光促破络复合药剂/UV联用处理铜络合物与同步去除铜的方法，其步骤为：向含铜络合物的废水中投加破络复合药剂并搅拌，然后进行UV辐照，同时铜以黑色沉淀形式析出，即完成铜络合物的处理与铜的同步回收。本发明无需分先破络而后沉淀/吸附两步处理，可在无需额外加碱的情况下一步实现络合物破络与铜的沉淀去除，可对电镀、印刷电路板、表面处理、印染和造纸等行业排放的铜络合废水进行高效处理。

技术领域

本发明属于工业废水处理领域，具体地说，涉及一种光促破络复合药剂与UV联用降解铜络合物并同步除铜的方法。

背景技术

电镀、印刷电路板、表面处理、印染和造纸等行业是含铜废水的主要来源，同时在这些行业的生产工艺中往往大量使用有机络合剂，如乙二胺四乙酸(EDTA)、氨三乙酸(NTA)、柠檬酸、酒石酸和海藻酸钠等，使废水中铜离子通常以稳定络合形态存在。吸附、化学/混凝沉淀等常规方法能有效去除游离态的铜，但游离态的铜一旦与络合剂形成稳定络合物，则难以通过以上常规技术去除。

目前去除铜络合物的主要思路是先破坏络合结构，使络合态铜以游离态释放出来后，再通过沉淀或吸附等常规方法去除。主要的破络方法包括置换法、Fenton氧化法、臭氧氧化法、光化学氧化法(UV/H₂O₂或过硫酸盐)、光催化氧化法、电化学氧化法和超声波处理等。虽然以上方法能对铜络合物能取得一定的去除效果，但都存在一定的技术弊端，其中有些方法成本较高而难以大规模应用。

置换法的原理是利用络合能力更强的药剂将重金属从原络合剂中置换出来。该方法需取得较高的处理效果往往需投加大量药剂，造成处理成本偏高，而且因络合物分子链未被破坏仍以活性态存在于废水中，有可能重新生成络合盐，很难达到深度处理和安全控制的要求。

Fenton氧化法利用Fenton试剂产生中羟基自由基的强氧化性破络络合结构，具有反应速度快、反应条件温和等优点，但存在H₂O₂利用率低且易残留、试剂投量大、铁离子残留高和铁泥产量大等问题。

UV/H₂O₂或过硫酸盐是利用羟基自由基或硫酸根自由基的强氧化能力破坏络合结构，但易受水体中共存的EfOM、NO₃^-和CO₃^2-等物质屏蔽紫外光或竞争自由基的影响。

光催化氧化法利用TiO₂等半导体在光激发下产生的羟基自由基达到破络的目的，但因光激发产生的空穴与电子极易复合导致处理效率不高。

电化学氧化法是利用阳极的直接氧化作用或形成的羟基自由基等间接作用破坏络合结构，其效率取决于电极的材料组成与表面性质，但由于目前仍缺乏高活性和高稳定性的电极材料而限制其广泛应用。

超声处理法是利用超声空化过程产生的羟基自由基氧化降解重金属络合物，其降解效率由超声的频率、反应时间和金属络合物的种类决定的，但其对污染物降解速率较慢，往往需与其它技术联用，且能耗大。

此外，经以上方法破络后，还需采用碱沉淀或吸附等方法去除游离出来的铜，从而增加了操作步骤和额外的药剂成本。

理想的铜络合物去除的方法应在高效破络同时能实现对铜同步去除，且无需额外的操作步骤或试剂。因此，发展高效破络与同步去除铜的新技术处理铜络合物迫在眉睫。