CN102718347B

CN102718347B - 一种废弃线路板破碎分选时含多金属废水处理的方法

Info

Publication number: CN102718347B
Application number: CN201210248301.7A
Authority: CN
Inventors: 吴彩斌; 闵露艳; 颜翠平; 石贵明; 刘瑜
Original assignee: Jiangxi University of Science and Technology
Current assignee: Jiangxi University of Science and Technology
Priority date: 2012-07-18
Filing date: 2012-07-18
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2032-07-18
Also published as: CN102718347A

Abstract

一种废弃线路板破碎分选时含多金属废水处理的方法：不调节pH，往收集的多金属废水中投加PAC量10mg/L和PAM量0.5mg/L；用转速为300r/min快速搅拌混合30s；接着降低转速至中速150r/min搅拌混合5min；然后再降低转速至低速50r/min搅拌混合10min，静置10min；再对上述上清液出水投加粉煤灰活性炭1g/1000mL，转速为120r/min常温下搅拌20min，静置5min过滤后即可。本发明采用的絮凝剂PAC和助凝剂PAM均是价廉药剂，混凝效果好；利用粉煤灰活性炭为吸附剂，能有效吸附废水中大部分重金属离子。本发明适用于其他类型低浓度多金属废水的快速处理。

Description

一种废弃线路板破碎分选时含多金属废水处理的方法

技术领域

本发明涉及一种废弃线路板破碎分选时含多金属废水处理的方法，属金属废水处理技术领域。

背景技术

废弃线路板中因富含Cu、Sn、Fe、Au、Ag、Pb、Zn等有价金属，有着极高的回收利用价值。而从废弃印刷线路板回收金属资源，通常采用粉碎、分选、富集、分离等工艺。现行的粉碎和分选工艺大部分是采用湿式工序处理，此时会产生以含铬、铜、铁为主的多金属废水。

该废水呈弱碱性（pH为7.0~7.5），具有固体悬浮物浓度高（SS为300~600 mg/L）、浊度高（160~240 NTU）、COD_Cr含量高（200~400 mg/L）、含铬浓度低（0.22~1.0 mg/L）、含铜浓度低（2.18~2.86 mg/L）、含铁浓度低（1.20~1.78 mg/L）的特点，直接排放达不到《污水综合排放标准》（GB8797-1996）要求，同时也达不到《废水水质及回用水水质指标》（GB/T 19923-2005）标准。

关于含多种金属离子废水的处理方法，公开号CN102452745A公开了一种含重金属废水的处理工艺，提出先对废水进行pH调节至碱性，然后向废水投加氢氧化物沉淀剂，沉淀后将上清液再次调节pH值中性。公开号CN102259998A亦提出对废水进行pH调节至9.5-11，然后向废水投加混凝剂和助凝剂，沉淀后将上清液调节pH值为6-9，最后将该上清液依次通过砂滤池和活性炭吸附池后导入清水池中。公开号CN102153180A还提出向重金属废水投加硅酸盐、磷酸盐、镁盐和铝盐，通过混凝作用，实现多元重金属沉淀的作用，对废水中钒、钛除率为可达98%以上，六价铬的去除率达到99.999%，对总铬、钠和铵态氮的同步去除率分别可达99.99%、20%和50%以上。公开号CN102247814A提出了采用长蒴黄麻脱水干燥然后磨成粉末后作为生物质吸附剂来处理含金属废水；专利公开号CN101671069B提出了采用废水净化反应床和金属回收反应床为主的生物质导电炭双流化床电极反应器来处理低浓度金属废水。

以上这些处理方法各有优缺点，但针对具有的重金属废水类型，采用低廉、高效的处理方法仍是今后发明的主要热点。

发明内容

本发明目的是，为了针对废弃线路板破碎分选时产生的含多金属废水类型，在不调节pH前提下，以聚合氯化铝（PAC）为混凝剂、聚丙烯酰胺（PAM）等低廉助凝剂，从粉煤灰中提取活性炭作为吸附剂，公开一种低成本快速处理含多金属废水的方法。

实现以上目的的技术方案是，

不调节pH，往收集的废弃线路板破碎分选时产生的含多金属废水中投加PAC和PAM，加入量分别为10mg/L和0.5mg/L；采用转速为300 r/min快速搅拌混合30s；接着降低转速至中速150 r/min搅拌混合5min；然后再降低转速至低速50 r/min搅拌混合10min，静置10min；继续对上述上清液出水投加粉煤灰活性炭，加入量为1g/1000mL，采用转速为120r/min常温下搅拌20min，静置5min过滤后即可。

在本发明含多金属废水处理的方法中，在废水中加入PAC和PAM，并经转速为300 r/min快速搅拌混合30s；接着降低转速至150 r/min搅拌混合5min；然后再降低转速至50 r/min搅拌混合10min，静置10min后获得的上清液出水中SS含量降至5 mg/L，NTU降至1.1，COD_Cr降至41.74mg/L，这些指标均达到《废水水质及回用水水质指标》标准。但上清液出水中仍含铬为0.13~0.62 mg/L，含铜为0.13~0.24 mg/L，含铁为0.21~0.42 mg/L，尚未能达到《污水综合排放标准》要求，必须投加粉煤灰活性炭继续进行处理。在上清液出水中投加粉煤灰活性炭后，采用转速为120r/min常温下搅拌20min，静置5min过滤后，上清液中六价铬浓度降至0.05mg/L，铜浓度降至0.01mg/L，铁浓度降至0.05mg/L，达到《污水综合排放标准》要求，完全能返回破碎分选工艺中回用。

本发明方法中采用的粉煤灰活性炭是从电厂排放的粉煤灰中提取的，其含C量为48.19%，烧失量22.04%。

本发明中，粉煤灰活性炭的制备方法是：将500g粉煤灰配制成15%的矿浆放入浮选机内，依次加入柴油捕收剂600g/t，搅拌时间2min，松油醇起泡剂600g/t，搅拌时间2min，接着打开气阀，充气量为0.35m³/（m².min），浮选时间为5min。对浮选泡沫经分离、过滤、在105℃烘干2~3小时。最后将经过烘干的浮选后的产物研磨，200目过筛即得粉煤灰活性炭，其含C量为71.88%，烧失量55.87%。

本发明对吸附饱和后的粉煤灰活性炭，加入浓度分别为0.05mol/L的氢氧化钠，在25℃恒温下振荡120min，过滤、冲洗直到滤液呈中性为止。将滤饼置于105℃烘干2~3小时，即得再生粉煤灰活性炭吸附剂，可以多次再生反复利用。

本发明与现有技术比较的有益效果是，采用的絮凝剂PAC和助凝剂PAM均是常见的价廉药剂，混凝效果好；利用粉煤灰中提取活性炭作为吸附剂，比表面积大，能有效吸附废水中大部分重金属离子；粉煤灰活性炭吸附饱和后，可以再生后仍能重复多次吸附使用或经脱水后做燃料、橡胶补强剂等，粉煤灰活性炭使用生命周期长。

本发明采用组合混凝和吸附联合作用处理多金属废水工艺相比单一的混凝法或者吸附法，对水质具有较强的适应性，对废弃线路板湿式工艺处理产生的含铬、铜、铁等重金属废水具有良好的效果。在一定范围内波动的水量水质情况下，处理后仍能达标排放。

本发明适用于其他类型低浓度多金属废水的快速处理。

附图说明

图1为本发明流程示意图。

具体实施方式

通过以下实例对本发明作进一步的详细说明。

该方法按以下步骤具体实施：

（1）粉煤灰活性炭的制备方法：将500g粉煤灰，倒入浮选机内，按15%的矿浆浓度加入水，搅拌时加入柴油捕收剂600g/t，搅拌时间2min，再加入松油醇起泡剂600g/t，搅拌时间2min，接着打开气阀，充气量为0.35m³/（m².min），浮选时间为5min，浮选后产物经分离、过滤、在105℃烘干2~3小时。将经过烘干的浮选后的产物研磨，200目过筛即得粉煤灰活性炭吸附剂。

（2）废弃线路板破碎分选时含多金属废水的产生：采用刀片式破碎机的高速运动冲击破碎，水流量为1000L/h，破碎时间为120s，废弃线路板给料量为1000g。废弃线路板在刀片式破碎机中被击打成矿浆从破碎机的筛板中排出，将排出的矿浆用1mm筛孔的振动筛进行分级，得到金属混合粉，有色金属等物质全部富集在-1mm以下。而未解离基板和非金属颗粒通常富集在+1mm中，这部分物料通过输送机返回破碎机进行闭路破碎。-1mm以下物料进行水力摇床分选，水流量Q=1190L/h、倾斜角度

=3.4°、给料浓度a=23%。破碎和分选过程中产生的混合废水即为本发明需处理的废水，其中，pH为7.0~7.5，SS为300~600 mg/L、浊度为160~240 NTU、COD_Cr为200~400 mg/L、Cr⁶⁺为0.22~1.0 mg/L、Cu²⁺为2.18~2.86 mg/L、Fe³⁺为1.20~1.78 mg/L。

（3）无须调节pH，往收集的废水中投加PAC 10mg/L和PAM 0.5mg/L，快速混合时间t ₁=30s，快速转速为300 r/min；混合时间t ₂=5min，中速转速150 r/min；反应时间t ₃=10min，反应转速为50r/min。静置10min，取上清液测定该水样的SS、浊度、COD_Cr、Cr⁶⁺、Cu²⁺和Fe³⁺浓度，分别为5mg/L、1.10NTU、41.74mg/L和0.6mg/L，废水的SS去除率、除浊率和COD_Cr去除率分别可达98.33%、99.39%和88.00%以上，这些指标均达到排放和回用标准。

（4）无须调节pH，对上述上清液继续投加粉煤灰活性炭1g/1000mL并混匀，采用转速120r/min搅拌20min，静置后测定上清液Cr⁶⁺、Cu²⁺、Fe³⁺浓度，此时Cr⁶⁺浓度降至0.05mg/L，Cu²⁺浓度降至0.01mg/L，Fe³⁺浓度降至0.05mg/L，达到排放标准。

（5）对达到吸附平衡的粉煤灰活性炭，加入浓度分别为0.05mol/L的氢氧化钠，在25℃恒温下振荡120min，过滤、冲洗直到滤液呈中性为止。将滤饼置于105℃烘干2~3小时，即得再生粉煤灰活性炭吸附剂。

Claims

1.一种废弃线路板破碎分选时含多金属废水处理的方法，其特征在于，所述方法为：不调节pH，往收集的废弃线路板破碎分选时产生的含多金属废水中投加PAC和PAM，加入量分别为10mg/L和0.5mg/L；采用转速为300 r/min快速搅拌混合30s；接着降低转速至中速150 r/min搅拌混合5min；然后再降低转速至低速50 r/min搅拌混合10min，静置10min；继续对上述上清液出水投加粉煤灰活性炭，加入量为1g/1000mL，采用转速为120r/min常温下搅拌20min，静置5min过滤后即可；

所述粉煤灰活性炭的制备方法为，将500g粉煤灰配制成15%的矿浆放入浮选机内，依次加入柴油捕收剂600g/t，搅拌时间2min，松油醇起泡剂600g/t，搅拌时间2min，接着打开气阀，充气量为0.35m³/（m².min），浮选时间为5min；对浮选泡沫经分离、过滤、在105℃烘干2~3小时；最后将经过烘干的浮选后的产物研磨，200目过筛即得粉煤灰活性炭。