[发明专利]一种适用性好的含汞废水的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及含汞废水处理技术领域，尤其涉及一种适用性好的含汞废水的处理方法。

背景技术

人类活动造成水体汞污染，主要来涉汞行业生产过程中，产生大量的含汞废水，其排放如果超过国家规定的卫生标准就会对人体和动物健康造成危害，近几年，中国多地区出现水体汞含量严重超标；而汞污染事件的发生都是由于控制失措往水体中排放含汞废水的严重后果，因此必须加强含汞废水处理，控制其排放。

目前，国内的相关文献中出现了一些含汞废水处理方法，如在专利CN00131216.2《去除生活饮用水中的砷、铅、铬、镉、汞的方法》，采用依次向含汞废水中加入漂白粉、硫酸亚铁、氢氧化钠的方法去除生活饮用水中的砷、铅、铬、镉、汞。其原理是将上述物质加入到水中后，漂白粉将五元素和部分铁氧化成高价态，在水中生成难溶氢氧化物或难溶盐沉淀，它们被铁的氢氧化絮状物吸附并共沉淀以被过滤除去。但该方法实际应用当中需要有铬离子的存在，如缺乏铬离子，则其除汞效果下降，并且方法中提及的水汞浓度为20ug/L，在含汞废水中处理意义不大。

而专利CN1673117A《一种含汞废水的处理方法》中，向被处理水中加入Hg：Na₂S的摩尔比＝1：1～1：1.1、摩尔浓度为0.1～0.2的Na₂S，使被处理水中的Hg与Na₂S反应生成HgS，调节pH值在7～9后加入有机絮凝剂进行絮凝后过滤。但该方法中控制Na₂S添加量的范围很窄，在实际应用中难以控制Na2S的加入量，加入过量会使硫化汞继续反应，生成溶于水的络合离子致沉淀不完全；对于水质变化大的废水，其工业化程度低。另外，采用此法处理后的废水呈棕色细小悬浮物，过滤难度大，过滤后水色呈浅棕色，这种情况下汞浓度并不能达到50ug/L的排放标准。

湖北第二师范学院学报中侯汉娜于2009年8月发表的《无机实验废水中银、汞、铅、锰离子综合处理研究》，提到使用TMT-18F处理无机实验废水中银、汞、铅、锰离子。经实验发现，此方法存在以下缺点：1)只针对无机实验室废水，处理单一；2)根据此方法处理含汞废水，静置1小时文献中提到的沉淀未产生，且废水呈淡黄色；3)根据此方法处理含汞废水，过滤静置1小时后的上清液，测得汞远远大于50ug/L的标准。

对于现有传统的含汞废水的处理方法为硫化钠共沉淀法。其机理是汞离子与硫离子反应生成稳定的溶解度极小的硫化汞沉淀(HgS溶度积仅为4×10^-53)。

Hg²⁺+S^2-＝HgS↓(黑色沉淀)

为达到废水中汞的质量浓度0.05mg/L的排放标准，在实际应用中硫化物的加入量一般要高于理论计算值的12倍为最佳。但过量的硫化物不仅会带来硫的二次污染，而且过量的硫离子还能和硫化汞继续反应，生成溶于水的络合离子致沉淀不完全。

HgS+S^2-＝[HgS2]^2-

因而在含汞废水中还需加入适量的硫酸亚铁(FeSO₄)，使之与过量的硫离子反应，生成难溶的硫化亚铁与硫化汞共沉淀。

Fe²⁺+S^2-＝FeS↓(黑色沉淀)

最后，将废水的pH值调节到9～10，静置8h后，排放上清液。但是，传统的硫化钠共沉淀法生成的硫化汞极细,不易沉淀或过滤去除,目前，实际运行中通常需加入絮凝剂进行絮凝沉淀，如聚合氯化铝(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)，改善沉淀效果，但仍不够理想。总的来说硫化钠共沉淀法存在以下缺点：

1)硫化钠用量难以控制，处理过程中产生大量恶臭气体；

2)过量的硫离子会导致水体COD升高；

3)如加入硫酸亚铁消除过量的硫离子，其用量难以控制且用量大，最终水色还会呈浅绿到浅黄色，水色难以达标；

4)沉降速度慢，加药后，静置时间长达8h，难以操作，实际当中发现静置时间长，含有机物的废水会变得浑浊；

5)采用聚合氯化铝作为絮凝剂，目前仍无法使水色清澈透明；

6)产生大量的黑色恶臭污泥，不利于人员操作，并且如果静置时间长会水色会变黄，因为水中有三价铁离子(Fe³⁺)存在。