含铜废水主要来自印刷电路板、金属漂洗和电镀、制浆等行业。过量的铜会造成危害和致突变性。用含铜废水灌溉农田时,铜会在土壤和农作物中积累,造成危害。为了控制铜等重金属对水体的污染,保护地表水和地下水质量的良好状态,中国政府制定了统一的污水排放标准,其中总铜一级排放标准为0.5毫克/升,二级标准为0.1毫克/升,三级标准为0.2毫克/升(针对所有排污单位)。铜的常规处理方法是石灰或硫化物的化学沉淀法,即在碱性条件下形成不溶性氢氧化物或硫化物沉淀。这种处理方法化学药剂用量大,需要调节pH,污泥量大。由于废水中的络合剂会干扰铜离子的沉淀,需要进行预处理和去除。
硫酸亚铁除铜是一种较好的方法:在酸性条件下,EDTA-Cu的稳定常数小于EDTA-Fe3 (pH=4,EDTA-Cu对数值lgK为10.2,EDTA-Fe3对数值lgK为14.7),因此在PCB络合废水中加入Fe3可以替代Cu2,即络合铜。实际工程中,加入硫酸亚铁,在酸性条件下,通过机械或空气搅拌,将部分Fe2氧化为Fe3,用Fe3代替EDTA-Cu中的Cu2。然后,加入氢氧化钠将pH值提高到约9,并产生铜(OH)2、铁(OH)3和铁(OH)2沉淀。Fe(OH)3生成的矾花大,吸附力强,工程上有很多成功的案例,出水总铜一般低于0.5 mg/L,但也有其用量大、污泥多等缺点。