应用一种无膜生物电化学系统还原冶铋废水中Cu(Ⅱ)的研究

摘要

考察了将一种放大的无膜生物电化学系统(Membrane-freeBioelectrochemical Systems,MF-BES)应用于阴极还原实际铋冶炼废水中Cu(Ⅱ)的可行性.在选定的预处理条件下(pH=2.47—3.27),废水中Fe3+沉淀分离的去除率最高达到(99.60±0.04)%,同时Cu2+的损失率可控制在(9.31±0.06)%.循环伏安分析显示,酸性废水(pH=2.0)中的Fe3+/Fe2+等离子使Cu(Ⅱ)/Cu(Ⅰ)的还原峰负向移动,干扰铜还原反应的发生,加大了铜还原的难度.以含铜的铋冶炼工艺废水作为阴极液,Cu(Ⅱ)还原去除过程为一级动力学反应(R2=0.985).120h内,MF-BES中的总铜质量由(87.56±4.38)mg降至(0.74±0.04)mg,去除率大于99%,出水含铜浓度(T[Cu]=0.15mg/L)符合国家污水综合排放(GB8978-1996)一级标准.Cu(Ⅱ)被还原为晶体单质Cu,Cu2O和CuCl,并沉积在阴极板上.

关键词