[发明专利]一种去除废水中汞的方法

说明书

技术领域

本发明涉及水处理技术，具体指去除废水中汞的方法，属于水处理技术领域。

 

背景技术

汞在环境中具有较强的毒性和生物积累性，可通过生物和非生物过程转化为毒性更强的有机汞，成为人们广泛关注的持久性污染物。环境中的汞主要来源于氯碱工业、塑料工业、电子工业、混汞炼金和雷汞生产排放的“三废”，目前采用化学沉淀、混凝、离子交换、吸附、还原和膜分离等方法处理废水中的汞。但是，这些方法运行成本高、去除率较低或容易造成二次污染，迫切需要发展废水中汞的新处理技术。

 

发明内容

针对现有处理技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种去除率高、处理成本低、无二次污染的处理方法。

本发明解决上述技术问题的手段是这样实现的：

一种去除废水中汞的方法，其特征在于：其处理步骤为，

1）首先测定废水中汞的浓度、废水体积，得到废水中汞的含量；

2）然后调节废水的pH值为4~6，在温度为22~25℃条件下向废水中加入零价铁粉（ZVI, ≥ 98%），按废水中Hg²⁺与ZVI的质量比为1:10000~1:25000确定ZVI的加入量，边振荡边反应，随着反应的进行，废水中出现沉淀；当沉淀不再增加时（该过程通常为8小时左右）反应结束，停止振荡；

3）通过固液分离法（如过滤、沉降）将沉淀分离，即可去除废水中的汞。

优选地，第2）步在向废水中加入ZVI时，同时加入胡敏酸（HA），按照废水中Hg²⁺与HA的质量比为1:10~1:30确定HA的加入量。

如果第1）步测得废水中汞的浓度大于0.10 mg×L^-1，则先将其稀释至0.08~0.10 mg×L^-1，再进行第2）步。

在第1）步测定废水中汞浓度时，同时测定废水中Cl^-和Ca²⁺的浓度，如果Cl^-浓度大于0.03 mol×L^-1，或者Ca²⁺浓度大于0.8 mmol×L^-1时，通过处理，使Cl^-浓度降低至0.025~0.03 mol×L^-1，Ca²⁺浓度降低至0.5~0.8 mmol×L^-1。

所述ZVI为分析纯，粒径为0.15~0.2 mm。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、本方法汞的去除率高。在去除废水中低浓度汞（0.1 mg/L）时，本发明表现出特别的优势，最优条件下的去除率能够达到99.83%，而絮凝沉淀法只能达到83.33%。

2、本发明对废水中汞的去除率与Na₂S沉淀法（99.8%）非常接近，但是Na₂S沉淀法引入过量的Na₂S，增加了出水中的盐分含量，需要进一步处理才能达标排放。本发明后续处理简单，只需通过过滤或沉降，即可实现固液分离，过量的还原铁粉和产生的难溶物质均能完全除去，因此本发明能够实现环境友好。

3、本发明去除废水中汞的速率常数最高为0.0165 min^-1，而文献报道的用ZVI去除模拟酸性含汞矿业废水的速率常数仅为0.0042 min^-1，而且该法处理的含汞废水的初始浓度为2.1 mg×L^-1，且ZVI用量远高于本发明。

 

附图说明

图1-本发明处理前后ZVI表面的扫描电子显微镜图。其中，(a) 处理前；(b) 处理含Hg²⁺废水后；(c) Cl^-存在时处理含Hg²⁺废水后；(d) Cl^-、Ca²⁺存在时处理含Hg²⁺废水后；(e) Cl^-、Ca²⁺、HA存在时处理含Hg²⁺废水后。

图2-本发明ZVI处理废水前的X-射线衍射图。