含汞废水处理技术研究

Posted 2023-01-13 树脂

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内容导读：某工厂中试比较了明矾和铁盐对无机汞和甲基汞的处理效果,结果表明铁盐能有效地除去汞。另一项研究结果也报道了类似的结果,此外还发现即使混凝剂用量增加到100～150mg/L,也不能改善汞的去除效果……

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含汞废水的危害是我们所熟知的，人们开发了许多处理含汞废水的方法。但大部分文献中的处理数据是实验室或中试研究的结果。每种处理技术的效果和经济性与多种因素有关,如汞的化学性质、初始汞浓度、废水中与汞共存的其他成分,以及要达到的汞去除率等。常用的含汞废水处理技术有哪些，请看下文中的介绍：

含汞废水处理技术研究①混凝法

用混凝法对多种废水进行脱汞处理,所用的混凝剂包括硫酸铝明矾、铁盐及石灰。在混凝法除汞的研究中,先在生活污水中加入50～60μg/L的无机汞,然后用铁盐或明矾聚集并过滤,两种方法都可使含汞量降低94%～98%。用石灰混凝剂处理500μg/L的高浓度含汞废水,过滤后汞的去除率为70%。某工厂中试比较了明矾和铁盐对无机汞和甲基汞的处理效果,结果表明铁盐能有效地除去汞。另一项研究结果也报道了类似的结果,此外还发现即使混凝剂用量增加到100～150mg/L,也不能改善汞的去除效果。明矾处理后汞的出水含量为1.5～102μg/L,铁盐处理后则为0.5～12.8μg/L。但当初始汞浓度较低时,明矾和铁盐的混凝处理效果相似,此时汞的出水含量较低,为0.5～5.0μg/L。

用明矾处理含汞废水的优点是节省费用,相当于硫化钠法的1/3,操作简单,沉降速度快,含汞废水中含汞量经处理后可下降至0.02～0.03mg/L,但此法对浓度较高、水质较清的含汞废水,其效果不如硫化钠法。在处理废水中同时含有汞及其他重金属离子情。朱又春等在混凝法基础上与微电解过程结合,得出结论可使汞富集在污泥中,更有利于后续的混凝操作。

含汞废水处理技术研究②化学沉淀法

含汞废水中加入硫化钠处理,由于Hg与S有强烈的亲和力,能生成溶度积小的硫化汞而从溶液中除去。所以硫化物沉淀法是最常用的一种沉淀处理法。沉淀法可与絮凝、重力沉降、过滤或溶气浮选等分离过程相结合。这些后续操作可增加硫化汞沉淀的去除效果,但不能提高溶解汞本身的沉淀效率。

当初始汞浓度较高时,硫化汞沉淀法可以达到99.9%以上的去除率。但即使经过滤或活性炭深度处理,出水中汞的最低含量也有10～20g/L。在不增加硫化物用量前提下,在中性pH值范围内沉淀效果最佳,当pH值>9时沉淀效率急剧降低。除了不能把汞含量降至10g/L以下的缺点外,该法还有其他不足之处:（1）在硫化物过量较多时会形成可溶性汞硫络合物;（2）硫化物过量程度的监测较困难;（3）处理后出水的残余硫会产生污染问题

由于产生共沉淀,故加入明矾可提高沉淀效率硫化物沉淀法处理所引起的环境问题是富汞沉淀污泥的不断积累,这种污泥或者以环境可接受的方式处置,或者进一步用以回收汞。

含汞废水处理技术研究③离子交换法

大孔巯基离子交换剂对含汞废水处理有很好的效果。树脂上的巯基对汞离子有很强的吸附能力吸附在树脂上的汞,可用浓盐酸洗脱,定量回收。含汞废水经过处理后排出水含汞量可降至0.05mg/L以下。此外,采用选择吸附汞的螯合树脂处理含汞废水也正在推广应用。并取得了一定效果。在大部分无机汞的离子交换处理技术中,首先需加入氯气或次氯酸盐或氯化物,以形成带负电荷的汞氯络合物,然后用阴离子交换树脂脱除。离子交换法主要用于处理背景氯化物含量较高的工业废水。一些处理数据表明,先经初步处理再用离子交换法进行二级处理所得到的离子交换效果最佳。。

当废水中氯化物浓度不高时,采用阳离子交换树脂是有效的。含巯基(R–SH)的树脂如聚硫苯乙烯对汞离子的吸附有很高的选择性。硫羟树脂在欧洲被广泛应用于汞正离子的去除。其他高亲和力的阳离子树脂有异硫脲鎓树脂和甲胺酸酯型树脂。据报道异硫脲鎓树脂对无机汞和甲基汞都有效,而甲胺酸酯型树脂对汞有极高的亲和力和选择性。不管是用来去除汞氯络合物的阴离子树脂,还是用来去除汞离子的阳离子树脂,它们处理无机汞的最低出水含量为1～5μg/L。在中性或微酸性pH值时采用二级处理可获得最有效的结果。

用离子交换纤维净化含汞废水的优点是:(1)处理水质高、处理后可使汞含量达0.005mg/L以下;(2)设备简单,离子交换纤维比表面积很大,可达40m2/g。吸收汞的速度快,一般20min就可平衡,缩小了设备体积;(3)没有二次污染,离子交换纤维吸汞饱和后,可以用酸液再生,再生液浓度比原来废水要高100倍以上,便于集中处理和利用,纤维老化后,可以烧掉纤维,回收汞盐。