PCB企業(yè)含銅廢水處理污泥技術(shù)研究

近年來(lái)，隨著國(guó)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(xiàn)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(duì)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(fèi)[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(shì)而很快占據(jù)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(xiàng)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(guó)家清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求。該項(xiàng)目技術(shù)的應(yīng)用，一方面減少了污泥填埋、焚燒等處置的費(fèi)用[3];另一方面“變廢為寶”，實(shí)現(xiàn)銅資源的回收利用，為企業(yè)帶來(lái)了良好的經(jīng)濟(jì)效益，降低企業(yè)成本，充分實(shí)現(xiàn)了污泥的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。實(shí)現(xiàn)污泥的資源化利用，有利于保護(hù)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(xiàng)目研究?jī)?nèi)容

本項(xiàng)目以PCB企業(yè)產(chǎn)生的含銅廢水處理污泥為對(duì)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(yùn)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(yùn)行回收浸出液中的銅。

3.1含銅污水處理污泥工藝

本項(xiàng)目主要采用浸出和溶劑萃取相結(jié)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(xiàn)污泥中重金屬的再生利用。

項(xiàng)目設(shè)計(jì)的工藝流程如下圖：

工藝運(yùn)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(xù)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(dá)98%以上;(2)萃取工藝，浸出液的PH調(diào)節(jié)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(qiáng)力震蕩3min，靜置5min。通過(guò)二級(jí)萃取，銅的萃取率可達(dá)99%左右。

3.2工藝形成的技術(shù)指標(biāo)

項(xiàng)目工藝通過(guò)對(duì)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(biāo)：污泥中Cu的浸出率達(dá)到98%以上;浸出液中Cu的萃取率和反萃率達(dá)到99%以上;污泥中Cu的總體回收率達(dá)到96%以上;所得產(chǎn)品CuSO4˙5H2O的純度為98%以上，達(dá)到化學(xué)純?cè)噭┑募兌取?/p>

3.3項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益

項(xiàng)目工藝經(jīng)過(guò)運(yùn)行實(shí)施，污泥中銅的總體回收率達(dá)到96%以上，同時(shí)可獲得98%以上的CuSO4˙5H2O，達(dá)到產(chǎn)品要求。該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)銅資源的再生利用，工藝通過(guò)“變廢為寶”，充分實(shí)現(xiàn)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(jì)效益，扣除污泥的收購(gòu)成本和回收處理過(guò)程中消耗的藥劑、人工費(fèi)用等，仍可帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)收入，本項(xiàng)目具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

4項(xiàng)目產(chǎn)生的社會(huì)環(huán)境效益

本項(xiàng)目技術(shù)的研發(fā)，實(shí)現(xiàn)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(yùn)行，基本不產(chǎn)生二次污染，環(huán)境效益顯著。污泥經(jīng)過(guò)資源化利用后，節(jié)省了污泥填埋、焚燒等處置的成本費(fèi)用，同時(shí)不僅實(shí)現(xiàn)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(xiàng)目符合我國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展的政策，緩解了我國(guó)資源危機(jī)的問(wèn)題，對(duì)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(jié)省了污泥的處置費(fèi)用，解決了污泥的出路問(wèn)題，同時(shí)實(shí)現(xiàn)銅資源的再生利用，緩解資源壓力，減少重金屬的排放，具有顯著的社會(huì)環(huán)境效益。

5結(jié)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(xiàn)清潔生產(chǎn)，而且具有顯著的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)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(duì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展將具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。