[发明专利]一种光电化学处理化学镀铜废水的方法

说明书

本发明公开了一种光电化学处理化学镀铜废水的方法，包括将含有次磷和铜离子的废水放入光电反应器中，对所述含有次磷和铜离子的废水进行光电催化氧化和电还原，从而氧化所述废水中的次磷，同时回收所述废水中的金属铜。本发明利用光电催化氧化技术实现次磷的氧化和铜离子的同步回收，可以有效将废水中的次磷氧化为正磷，通过加入沉淀剂实现磷的回收；在氧化次磷过程中同时可以电还原回收重金属铜，具有简单、高效、经济和易于在工程中应用的优点。

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，特别是指一种光电化学处理化学镀铜废水的方法。

背景技术

化学镀铜是指在无外加电流的条件下，利用合适的还原剂(常用次磷酸盐)，使溶液中的铜离子在具有催化活性的基体表面还原沉积出金属铜，形成铜镀层的一种工艺。近年来，化学镀铜技术在表面处理行业中所占的地位在不断上升，在机械工业、航空航天、电子工业等各行各业都有着越来越广泛的应用。在化学镀铜过程中，会产生大量的化学镀铜废水，将这些废水进行处理和回收，对保护我们的生态环境，变废为宝，提高经济效益，尤为重要。

化学镀铜废水主要来源于清洗零部件时所产生的清洗废水，因此也可以称为化学镀铜清洗废水，其中主要含有铜离子和大量的次磷酸盐等污染物。过量的铜会刺激人类的消化系统，引起腹痛、呕吐等，严重时可造成中毒。而含铜废水进入水体后，成为持久性污染物，危机植物生长，影响水产养殖，当金属土壤时，会在土壤和作物中富集，经过一系列的环境迁移转化最终进入食物链，对人类健康产生了严重的威胁。而次磷酸盐其溶解度大且难与沉淀剂反应形成沉淀，导致水体富营养化严重的同时亦造成了磷资源的流失。因此，对化学镀铜清洗废水的处理并回收磷和重金属铜同成为当前研究热点之一。

目前含铜废水处理方法有很多，例如物化沉淀法、膜分离法、吸附法、混凝发和电解法。其中电解法可以使铜离子以金属铜的形式沉积在阴极上，实现了金属铜的回收。次磷酸根的去除通常须氧化成正磷，再加入沉淀剂将正磷彻底沉淀去除。除电解法外，其他方法只改变了铜离子存在形态，使铜离子发生迁移，但污染性并没有彻底消除，更没有得到经济效益。而采用电解法即电化学方法时，当溶液为偏碱性条件下，铜离子很容易水解生成铜的氧化物，累积在阳极或生成沉淀物，使其难以在阴极进行电化学沉积回收。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种光电化学处理化学镀铜废水的方法，以解决现有技术中存在的技术问题。

基于上述目的，本发明提供了一种光电化学处理化学镀铜废水的方法，包括：

将含有次磷和铜离子的废水放入光电反应器中，对所述含有次磷和铜离子的废水进行光电催化氧化和电还原，从而氧化所述废水中的次磷，同时回收所述废水中的金属铜。

在本发明的一些实施例中，以二氧化钛纳米管电极、钒酸铋电极或者石墨相氮化碳电极作为阳极。

在本发明的一些实施例中，以不锈钢片或者钛片作为阴极。

在本发明的一些实施例中，以饱和甘汞电极作为参比电极。

在本发明的一些实施例中，以太阳光作为光催化光源。

在本发明的一些实施例中，所述方法还包括：向反应器中投加浓度为5-20mM的硫酸钠或者硫酸钾作为电解质。

在本发明的一些实施例中，采用电化学工作站提供偏压，设置为1.0-3.0V。

在本发明的一些实施例中，所述方法还包括：

待次磷氧化成正磷后，向含有正磷的废水中加入沉淀剂，以使正磷在废液中沉淀，从而回收废液中的磷。

在本发明的一些实施例中，所述沉淀剂选自钙盐、铝盐、镁盐以及铁盐中的至少一种。