含汞废水处理方法

Posted 2023-01-14 废水处理方法

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含汞废水污染状况

在我国黄金生产中，还在采用混汞作业提金法。在生产过程中，有不少汞流失到废水中。汞板出水、浮选尾水、浓密机溢流水、金精矿工段排水，这些混浊水中都含有汞。
根据1987年冶金工业部长春黄金研究所对《黄金矿山汞污染状况调查》中的水质监测结果，尾矿坝外排混浊水超出污水综合排放标准（GB8978-88），总超标率达27.5％，超出国家地面水标准，超标率为100％。各矿山的尾矿坝外排水大部分都是混浊水，给环境构成了污染，给人群健康带来一定的危害。因此必须治理后方可外排。

含汞废水处理方法

含汞废水处理方法有很多，各种处理方法的效果和成本取决于汞的存在形态、初始浓度、废水中的共存离子以及要求出水水质达殉的标准。
（一）还原法
1.NaBH4（硼酸钠）还原法化学原理：非金属还原剂——硼酸钠，与汞反应后主要生成汞和偏硼酸、放出氢气。　　　 Hg2+＋BH4-＋2OH-<=> Hg↓＋3H2↑＋BO2-
氧化还原半反应式为：
Hg2+＋2e＝Hg
B5-=B3+＋8e
6H+＋6e=3H2
反应条件：pH＝11
生成的汞粒（粒径约10µm）用水力旋流器分离回收残留于滥流水中的汞，经水气分离后，用孔径为5µm的滤器截留。每kgNaBH4可回收2kg汞。
2.金属还原法凡是氧化还原电位低于Hg2+的，如Cu. Zn. Fe. Mn. Mg..Al 等，可将相应的金属屑装成填料塔，置换废水中的Hg2+离子。以铁为例： Fe＋Hg2+= Fe2+＋Hg↓
置换速率与pH值、温度、金属纯度、接触面积等因素有关。
有机汞不能用金属直接还原、置换，通常用氧化剂（如氯）先将其破坏；，转化为无机汞，然后再用金属置换。
（二）硫化法
化学原理：H2+＋S2-=HgS↓
2Hg2+＋S-＝Hg2S<=>HgS ↓＋Hg↓
反应生成的硫化物溶度积很小，如HgS的KsP＝4 x 10-1，Hg2S的KsP＝1.0 x 10-45。
由此可见，硫化物沉淀法是一种高效能的除汞方法。
如果废水中有过量的S2-离子时，可补加硫酸亚铁（FeSO4），与过量的S2-离子生成硫化铁沉淀。FeSO4＋S2-＝FeS↓＋SO42-投加一部分Fe2+，能与废水中的OH-离子结合生成Fe（OH）2和Fe（OH）3，对数量少而微小的HgS悬浮微粒，起共同沉淀和凝聚沉降作用。投加FeSO4后，不会影响HgS的优先沉淀。因为生成的FeS的溶度积(KsP=3.7x10-19）比HgS的溶度积大亿万倍。
在实际生产中，先用石灰调节pH=8—9，废水呈碱性，再加FeSO4。采用硫化钠沉淀法除汞，使废水中汞量降至1—0．1 m g/L，可采取铁屑过滤、活性炭吸附、凝聚剂沉淀等，使废水中含汞量降至0.05-0.01mg/L以下。
（三）吸附法
国内经常采用活性炭为吸附剂。
具体做法是采用静态吸附法，先沉淀，后吸附。
首先用硫化钠使汞离子转化为硫化汞沉淀析出，同时除去废水中泥砂等悬浮物，用氢氧化钙调节pH值,以硫酸亚铁( FeSO4)为凝聚剂，用活性炭吸附泄漏的金属汞和汞化物，这样处理过的净化液所含的残余汞能达到国家规定的排放标准。
国外采用含丹宁的农副产品作吸附剂。如：核桃片、花生软皮、稻草、花生外壳、甘蔗渣、橄榄果核等。也有的用粘土经加工处理后作吸附剂。这类含丹宁物质的吸附剂，经处理，当含汞废水中同时又含有其他金属时，不影响对汞的吸附效果。并且其吸附容量超过活性炭的130％。。
（四）离子交换法
将几种树脂装柱组成废水净化系列，这样含汞废水通过几个交换柱后，出水中检不出汞。
（五）凝取沉淀法
凝聚剂采用石灰。
向含汞废水中投加石灰，生成Ca（OH）2，Ca（OH）2对汞有凝聚吸附作用，在有三价铁离子存在的情况下，效果更好。用硫酸铝作凝聚剂处理含汞废水，效果也较好。经凝聚沉淀后，出水水质含汞量可降到0.05 m g/L以下。
（六）溶剂萃取法及其它方法
目前，国外有采用三异辛胺一二甲苯对含汞废水进行萃取，经萃取后，净化液中残留汞在0.017t, g/L以下。
萃取汞后的萃取剂，采用非酸性盐类反萃取，以回收汞。
此外，国外采用微生物回收汞、电解法回收汞、铁氧体沉淀法除汞、硫化物沉淀—浮选分离法除汞，国内正在研究的有转化法除汞、含腐植酸煤吸附法除汞等。
目前，采用混汞作业提金，流失到水中的汞，排至尾矿库，在尾矿库停留一段时间，在重力作用下，经自然沉降，由尾矿库排放到地面水体中，汞一般能达到地面水质标准。