重金属废水是工业废水的主要污染废水之一,对生态环境和人类健康构成了严重威胁,其中含铜废水因污染严重、回收价值高而受到重视。目前含铜废水的主要处理方法包括化学法、物化法和生物法等,其中物化法中的电吸附技术适用范围广、能耗低、易于再生、易于自动化控制,在处理含铜废水方面存在着特殊优势。电吸附技术利用带负电的阴极板吸附水中的Cu²⁺,富集浓缩在炭毡表面,实现废水中Cu²⁺的去除。论文首先利用自行设计的平行流模式的电吸附装置对不同浓度及p H的模拟低浓度含铜废水进行了连续流电吸附处理,确定了装置的适用处理对象:Cu²⁺浓度确定为25mg/L,初始p H为5。然后对平行流电吸附装置除铜的结构参数、操作参数进行了初步的优化及再生性能研究,优化后选取条件为:进水浓度25 mg/L,初始pH为5,极板间距为4 mm,工作电压为1.8 V,进水流量为10 mL/min,回流比为100。在该条件下,电吸附除铜的单位质量炭毡吸附量为7.78 mg/g,去除率为64.04%,能耗为1.5 k Wh/t。在最优条件下利用电极短接和酸再生的方式对极板进行再生。结果发现,利用电极短接的方式对极板进行再生后水中Cu²⁺浓度为27.42 mg/L,与原水浓度相差不大,而采用1mol/L的H2SO4溶液对电极进行再生后水中Cu²⁺浓度为55 mg/L,浓缩倍数为2.2,电吸附法对废水中Cu²⁺起到一定的富集作用。针对平行流模式电吸附装置的不足,本文采用垂直流模式对装置的结构参数、操作参数进行了初步的优化及再生性能研究,优化后选取条件为:进水浓度25 mg/L,初始pH为5,极板间距为4 mm,工作电压为1.8 V,进水流量为10 mL/min,回流比为100。在该条件下,电吸附除铜的单位质量炭毡吸附量为9.93 mg/g,去除率为97.5%,能耗为0.44 k Wh/t。在最优条件下利用酸洗方式对极板进行再生。结果发现,采用1 mol/L的H2SO4溶液对极板进行6次循环再生后,除铜效果没有明显的下降,不仅为电解法除铜节约了成本,也达到了铜资源回收和水的净化作用。最后,对电吸附装置的除铜机理进行了初步探究。采用SEM、EDS、XPS等方法对实验中出现红色物质的阴极炭毡进行形貌及成分表征,结果发现,炭毡表面的红色物质为单质铜,说明在处理进水Cu²⁺浓度为25 mg/L的废水的过程中存在电吸附和电沉积共同的作用。