本发明涉及危险废物治理技术领域，具体涉及一种从含铜电镀工业废水污泥中回收铜离子的方法。
背景技术：
电镀污泥是电镀过程中产生的电镀废水和废旧电镀液经过中和过滤产生的固体废弃物，由于具有水分含量高、含多种重金属、易被浸出等特点，因此在被堆置过程中容易对周边的环境产生严重的污染。目前根据国家相关法规，属于危险废物。
电镀污泥堆放场对城市地下水的污染非常严重，我国有多个城市的地下水重金属超标，超标率在3％-80％之间，大多数水井因为重金属含量过高而不能饮用。每年电镀污泥的流失达到几千吨以上，因此造成大量的土壤污染和水体污染，而且污泥中含有大量的微生物，包括病原体和寄生虫，如果不经过处理直接排放到环境中或用于农田，会威胁到人体健康。我国在1993年发布了《城市污水处理厂污水污泥排放标准》(cj3025—1993)，标准实施后，污泥有专门的固废公司管理，污水处理厂不处理污泥。标准规定了，污泥含水率低于80％才能出场，因此在运输过程中常带来很多问题：不方便运输，渗滤液极难处理，运输成本高，易产生恶臭污染环境等。因此需要谨慎处置电镀污泥，加大对重金属含量的监测，防止发生污染事件的发生。针对电镀污泥的特点和危害性，从环境污染防治和资源循环利用的角度考虑，主要采用两种处理方式，一是经过处理后，使污泥不会引起二次污染并贮存，即无害化处置；二是使对污泥中的重金属资源进行综合回收，即资源化利用。
技术实现要素：
本发明目的是为了克服上述电镀污泥的危害，防止电镀污泥对环境造成二次污染以及电镀污泥中铜离子的资源浪费，提供一种从含铜电镀工业废水污泥中回收铜离子的方法，该方法过程易于控制，操作简单，处理效果好。
为实现本发明目的，本发明采用的技术方案为：一种从含铜电镀工业废水污泥中回收铜离子的方法，包括如下步骤：
1)将含铜电镀工业废水污泥干燥至含水率35％-50％；
2)于干燥后的含铜电镀工业废水污泥中加入hac-naac缓冲液，然后在恒温水浴中搅拌；
3)对搅拌后的混合物进行压滤，得滤液；
4)搅拌下，向滤液中滴加硫化钠溶液，收集沉淀，洗涤。
进一步的，上述的方法，步骤1)中，干燥温度为150℃-200℃。
进一步的，上述的方法，步骤2)中，所述hac-naac缓冲液的制备方法包括如下步骤：将6g冰醋酸加水溶解后，再加入2.56g氢氧化钠，充分溶解后，加水定容至1000ml，ph＝5.0±0.2。
进一步的，上述的方法，步骤2)中，干燥后的含铜电镀工业废水污泥与hac-naac缓冲液的固液比为1g:1-3ml。更进一步的，固液比为1g:2ml。
进一步的，上述的方法，步骤2)中，恒温水浴的温度为20℃。
进一步的，上述的方法，步骤2)中，所述搅拌，搅拌速度为60-180r/min，搅拌时间为0.5-4.0小时。更进一步的，搅拌速度为150r/min，搅拌时间为2小时。
进一步的，上述的方法，步骤4)中，所述硫化钠溶液的浓度为0.5-1.0mol/l。
进一步的，上述的方法，步骤4)中，所述搅拌，搅拌速度为50r/min。
本发明的有益效果是：本发明的方法可以防止电镀污泥对环境造成二次污染以及电镀污泥中铜离子的资源浪费。可从含铜电镀工业废水污泥中高效回收铜离子，处理后的滤渣可以用于农田，不污染环境。本发明的方法过程易于控制，操作简单，处理效果好。经处理后的电镀污泥含铜量，均能达到《中华人民共和国环境保护法》中规定的农用活性污泥中污染物控制标准的最大容许含量铜及化合物：在ph＜6.5酸性土壤中为50mg/kg的国家二级标准。
附图说明
图1是本发明的方法中缓冲溶液用量对铜浸出效果的影响。
图2是本发明的方法中浸提时间对铜浸出效果的影响。
图3是本发明的方法中搅拌速度对铜浸出效果的影响。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明。
实施例1
一种从含铜电镀工业废水污泥中回收铜离子的方法，包括如下步骤：
1)将含铜电镀工业废水污泥，于150℃-200℃下干燥至含水率35％-50％；
2)于干燥后的含铜电镀工业废水污泥中，按污泥与hac-naac缓冲液的固液比为1g:1-3ml(优选的，固液比为1g:2ml)，加入hac-naac缓冲液，然后在20℃恒温水浴中，在搅拌速度为60-180r/min(优选的，搅拌速度为150r/min)下，搅拌0.5-4.0h(优选的，搅拌时间为2小时)；
hac-naac缓冲液的制备方法包括如下步骤：于1000ml容量瓶中，加入6g冰醋酸和800ml水，溶解后，再加入2.56g氢氧化钠，充分溶解后，加水定容至1000ml，得ph＝5.0±0.2的hac-naac缓冲液。
3)对搅拌后的混合物进行压滤，得滤液；滤渣备用。
4)在搅拌速度为50r/min下，向步骤3)所得滤液中滴加浓度为0.5-1.0mol/l的硫化钠溶液，收集沉淀，洗涤。
(一)缓冲溶液用量对铜浸出率的影响
1)取某企业的含铜电镀工业废水污泥，含水率为75％，在150℃下烘干两小时后，含水率降至46％，测得含铜电镀工业废水污泥(干基)中铜含量为46.48g/kg。
2)hac-naac缓冲液的制备：于1000ml容量瓶中，加入6g冰醋酸和800ml水，溶解后，再加入2.56g氢氧化钠，充分溶解后，加水定容至1000ml，得ph＝5.0±0.2的hac-naac缓冲液。
分别称取50g步骤1)干燥后的含铜电镀工业废水污泥，放入锥形瓶中，分别加入40、60、80、100、120、140mlhac-naac缓冲液，将锥形瓶放入20℃恒温水浴中，并用磁力搅拌器，在搅拌速度为150r/min下，搅拌2小时。
3)对搅拌后的混合物进行压滤，得滤液；
4)在搅拌速度为50r/min下，向步骤3)所得滤液中滴加浓度为0.69mol/l的硫化钠溶液，直至沉淀完全析出，收集沉淀，洗涤。
将步骤3)所得滤液，通过原子分光光度计分析滤液中铜离子浓度，计算浸出率，分析缓冲溶液用量对铜浸出率的影响。结果如图1所示，缓冲溶液的用量对铜浸出率的影响很大。随着缓冲溶液用量的加大，铜的浸出速度先增加很快，然后铜的浸出速度减缓，在缓冲溶液用量超过100ml之后，即使继续添加缓冲溶液浸出率的增幅率减小，这不仅浪费药品，还会对后续的分离造成不良影响。因此本发明优选，污泥与缓冲液的固液比为1g:2ml。
(二)浸提时间对铜浸出率的影响
1)取某企业的含铜电镀工业废水污泥，含水率为75％，在150℃下烘干两小时后，含水率降至46％，测得含铜电镀工业废水污泥(干基)中铜含量为46.48g/kg。
2)hac-naac缓冲液的制备：于1000ml容量瓶中，加入6g冰醋酸和800ml水，溶解后，再加入2.56g氢氧化钠，充分溶解后，加水定容至1000ml，得ph＝5.0±0.2的hac-naac缓冲液。
分别称取50g步骤1)干燥后的含铜电镀工业废水污泥，放入锥形瓶中，分别加入100mlhac-naac缓冲液，将锥形瓶放入20℃恒温水浴中，并用磁力搅拌器，在搅拌速度为150r/min下，分别搅拌30min、1h、2h、3h、4h小时。
3)对搅拌后的混合物进行压滤，得滤液；
4)在搅拌速度为50r/min下，向步骤3)所得滤液中滴加浓度为0.69mol/l的硫化钠溶液，直至沉淀完全析出，收集沉淀，洗涤。
将步骤3)所得滤液，通过原子分光光度计分析滤液中铜离子浓度，计算浸出率，分析浸提时间对铜浸出率的影响。结果如图2所示，随着浸提时间的增加，铜的浸出率不断增大。但当浸提时间超过2h之后，铜的浸出率不会再随着时间的增长有较大的变化。因此本发明优选，浸提时间为2h。
(三)搅拌速度对铜浸出率的影响
1)取某企业的含铜电镀工业废水污泥，含水率为75％，在150℃下烘干两小时后，含水率降至46％，测得含铜电镀工业废水污泥(干基)中铜含量为46.48g/kg。
2)hac-naac缓冲液的制备：于1000ml容量瓶中，加入6g冰醋酸和800ml水，溶解后，再加入2.56g氢氧化钠，充分溶解后，加水定容至1000ml，得ph＝5.0±0.2的hac-naac缓冲液。
分别称取50g步骤1)干燥后的含铜电镀工业废水污泥，放入锥形瓶中，分别加入100mlhac-naac缓冲液，将锥形瓶放入20℃恒温水浴中，并用磁力搅拌器，在搅拌速度为0、60、90、120、150和180r/min下，分别搅拌2h小时。
3)对搅拌后的混合物进行压滤，得滤液；
4)在搅拌速度为50r/min下，向步骤3)所得滤液中滴加浓度为0.69mol/l的硫化钠溶液，直至沉淀完全析出，收集沉淀，洗涤。
将步骤3)所得滤液，通过原子分光光度计分析滤液中铜离子浓度，计算浸出率，分析搅拌速度对铜浸出率的影响。结果如图3所示，随着搅拌速度的加大，铜的浸出率增大，这说明搅拌速度对铜浸出影响重大。当搅拌速度超过150r/min之后，浸出速度主要受反应速度影响，所以不会再随着搅拌速度增强而提升。因此本发明优选，搅拌速度为150r/min。
实施例2
1)取某企业的含铜电镀工业废水污泥，含水率为75％，在150℃下烘干两小时后，含水率降至32％，测得含铜电镀工业废水污泥(干基)中铜含量为46.48g/kg。
2)hac-naac缓冲液的制备：于1000ml容量瓶中，加入6g冰醋酸和800ml水，溶解后，再加入2.56g氢氧化钠，充分溶解后，加水定容至1000ml，得ph＝5.0±0.2的hac-naac缓冲液。
称取50g步骤1)干燥后的含铜电镀工业废水污泥，放入锥形瓶中，加入100mlhac-naac缓冲液，将锥形瓶放入20℃恒温水浴中，并用磁力搅拌器，在搅拌速度为150r/min下，搅拌2h小时。
3)对搅拌后的混合物进行压滤，得滤液；检测滤渣中的铜含量为19.1mg/kg，达到《中华人民共和国环境保护法》中规定的农用活性污泥中污染物控制标准的最大容许含量铜及化合物，在ph＜6.5酸性土壤中为50mg/kg的国家二级标准。
4)在搅拌速度为50r/min下，向步骤3)所得滤液中滴加浓度为0.69mol/l的硫化钠溶液，直至沉淀完全析出，收集沉淀，洗涤。
1.一种从含铜电镀工业废水污泥中回收铜离子的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将含铜电镀工业废水污泥干燥至含水率35％-50％；
2)于干燥后的含铜电镀工业废水污泥中加入hac-naac缓冲液，然后在恒温水浴中搅拌；
3)对搅拌后的混合物进行压滤，得滤液；
4)搅拌下，向滤液中滴加硫化钠溶液，收集沉淀，洗涤。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中，干燥温度为150℃-200℃。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中，所述hac-naac缓冲液的制备方法包括如下步骤：将6g冰醋酸加水溶解后，再加入2.56g氢氧化钠，充分溶解后，加水定容至1000ml，ph＝5.0±0.2。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中，干燥后的含铜电镀工业废水污泥与hac-naac缓冲液的固液比为1g:1-3ml。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤2)中，干燥后的含铜电镀工业废水污泥与hac-naac缓冲液的固液比为1g:2ml。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中，恒温水浴的温度为20℃。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中，所述搅拌，搅拌速度为60-180r/min，搅拌时间为0.5-4.0小时。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤2)中，所述搅拌，搅拌速度为150r/min，搅拌时间为2.0小时。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)中，所述硫化钠溶液的浓度为0.5-1.0mol/l。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)中，所述搅拌，搅拌速度为50r/min。
技术总结