以鐵氧磁體吸附處理被EDTA螯合之銅系廢水

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摘要

螯合劑和重金屬離子形成高穩定性的螯合物致使廢水處理發生困擾的情況頗為常見。以台灣規模龐大的印刷電路板業為例,即因電鍍銅製程(Copper Electroplate process)使用大量的EDTA(Ethylenediaminetetraacetic acid),故其廢水中普遍存在銅離子的EDTA螯合物(Cu-EDTA)

    奈米級鐵氧磁體(Ferrite)作為吸附劑可提供大量的比表面積,並且透過摻雜其他金屬離子可改變其表面性質而增加對特定物質的吸附量。本研究首先合成數種含不同摻雜離子的鐵氧磁體,藉由測量其平衡吸附量找出最具潛力的吸附劑。接著,將鐵氧磁體填製成管柱,並測試其吸附和脫附的效能。

    批次實驗(Batch Experiment)結果顯示Ni/Fe莫耳比為1/2之鎳鐵氧磁體(Ni-ferrite, Ni/Fe=1/2)在廣泛的pH範圍內對Cu-EDTA有最大的吸附量,故選為最佳吸附劑。其吸附模式符合Freundlich等溫吸附方程式。管柱實驗(Column Experiment)指出操作容量(Opration Capacity)與原水中Cu-EDTA的濃度呈正相關,但與流速沒有明顯的關係。當溶液為強酸性時,銅離子會以自由離子(Cu2+)的形式被脫附至水溶液中。提高酸性脫附劑濃度可大幅增加管柱再生的速率並且提高脫附溶液中銅離子的濃度。