含铜废水处理工艺分析

铜矿山开采、冶炼、电镀行业以及电子行业每年排放大量的含铜废水,重金属铜离子排放对水体、土壤具有很大的危害性。 铜是人体必需微量元素之一,但铜若在人体内超标会对人体的脏器造成负担,尤其是肝和胆。 铜本身又是一种贵重金属,从废水中对其回收具有很高的经济价值。 微生物燃料电池(MFC)是利用厌氧微生物为催化剂将有机物转化为电能的除污产能新技术,近年来 MFC 产电与不同工艺耦合已有相关研究。 申中正等构建了微生物燃料电池-零价铁(MFC-ZVI)耦合工艺,并将其应用在三价砷水溶液的处理中,在该耦合系统中,ZVI 直接利用了 MFC 所产生的低压电能,铁腐蚀速率和除砷效率因此得到显著提高。 REN 等利用二阶段微生物燃料电池以及厌氧流化床膜生物反应器(MFC-AFMBR)耦合系统实现生活污水处理。

　　与此同时,也有很多研究将 MFC 应用于含铜废水的处理,HEIJNE 等利用双室 MFC 阴极实现对铜离子的回收,阴极 Cu2 +浓度为1 g·L - 1( pH = 3) ,实现99. 88%的回收率。 TAO 等利用葡萄糖为阳极底物的双室 MFC 处理含铜废水,阴极 Cu2 +浓度由 200 mg·L - 1降至1. 3 mg·L - 1zui少需要 144 h。 印霞棐等利用以石墨为电极的双室 MFC 处理含铜废水,连续流阴极石墨棒沉积物为 Cu 和 Cu2O 的混合物。以前研究中 MFC 处理含铜废水存在时间长、回收产物不纯等问题,且较高的去除效率和功率输出往往建立在较高 Cu2 +存在的基础之上,不利于该技术的扩大化应用。 但由于 MFC 无论从污水发电、去除废水中的铜离子、减轻其对水体的污染还是从回收贵重金属单质铜的角度来说,其研究都是十分必要的。