随着工业的发展,化工、印染、电镀、有色冶炼、有色金属矿山开采、电子材料漂洗、染料生产等过程中产生大量的含铜的废水。这些含铜废水,如果不经处理直接排放,不仅会造成资源的浪费,而且会对环境和人类健康造成巨大的危害。本文的主要目的就是选择一种能够处理或者预处理含铜废水的方法,并在此基础上回收废水中可利用的金属铜。本文介绍了重金属废水的来源及其危害,现阶段重金属废水处理技术的研究状况。综合各种处理方法的利弊及本文的研究目的,最终选取了电沉积法。电沉积法处理含铜废水的过程中,Cu2+在电场力的作用下,移动到阴极表面,发生还原反应并沉积下来。经历了液相传质、前置转化、电荷传递和电结晶等一系列步骤。电沉积法既可实现对含铜废水的处理,又可以回收其中的金属铜。具有工艺成熟,设备简单,占地面积小,无二次污染等特点。本文采用自制电沉积装置,以人工配置的硫酸铜电沉积液,系统地研究了电沉积过程的反应机理以及电极材料、槽电压、极板间距、电沉积液初始浓度、初始pH值、等操作参数对电沉积效果的影响,并以是否通入氮气作为对比,从而得到实验中电沉积铜的最佳实验条件；同时,将进行电沉积铜的形态形貌的分析,以便从微观角度观察电沉积铜的形态。实验的主要结论如下：(1)在相同的实验条件下,通过与不锈钢板对比发现,采用铝板做阴极进行电沉积的效果要更好一些,当电沉积150min时,Cu2+的去除率可达94%。(2)实验中调节槽电压分别为5V、6V、7V、8V、9V。研究发现,随着电沉积槽电压的增加,Cu2+的去除效率不断增高。通入氮气后,电解150min时,Cu2+的去除率都可以达到94%以上。但当槽电压增大到9V时,水的电解剧烈,电流效率低。(3)在相同的实验条件下,调节板间距分别为10mm、15mm、20mm、25mm。由于氮气的通入,电解120min时,Cu2+的去除率可分别达到95%、92%、87%、82%。而板间距小于10mm时,析出的树枝状铜会相互接触,造成短路,影响电沉积的电流效率。(4)在实验浓度的范围内,电沉积液中的初始Cu2+浓度越大,最终Cu2+的去除率越大,且随着溶液中Cu2+的降低,Cu2+的去除幅度不断减小,最终趋于平缓。(5)电沉积液的pH值会影响电沉积液的电导率和氢气的析出。Cu2+的去除率随pH值的减小不断增大。通入氮气后,当pH值为1.5,电沉积120min时,Cu2+的去除率可达99%；pH值为4.5,电沉积120min时的去除率仅为84%。(6)对实验得到的电沉积铜进行电镜扫描发现,在阴极表面析出的铜成树枝状,分析认为,在此实验条件下,电流密度较大,电沉积反应速度快,晶粒在阴极表面上的垂直生长速度较快。经过实验研究,得到本实验条件下采用电沉积法处理含铜废水时：在鼓入氮气的情况下,电极阴极为铝板,阳极为石墨板、槽电压V=7V、极板间距为10mm、电沉积液的初始Cu2+约为1000mg/L、电沉积液初始pH为3.5、电沉积时间120min时,Cu2+的去除率可以达到为95%。