含汞工業(yè)廢水主要來源于有色金屬冶煉廠、化工廠、農(nóng)藥廠、造紙廠、染料廠及熱工儀器儀表廠等。從廢水中去除無機汞的方法有硫化物沉淀法、化學(xué)凝聚法、活性炭吸附法、金屬還原法、離子交換法和微生物法等。一般偏堿性含汞廢水通常采用化學(xué)凝聚法或硫化物沉淀法處理。偏酸性的含汞廢水可用金屬還原法處理。低濃度的含汞廢水可用活性炭吸附法、化學(xué)凝聚法或活性污泥法處理，有機汞rfc-b系列工業(yè)廢水機廢水較難處理，通常先將有機汞氧化為無機汞，而后進行處理。

銅的冶煉、加工以及電鍍等工業(yè)生產(chǎn)過程中都會產(chǎn)生大量含銅廢水，其含銅濃度高達幾十mg/L，這種廢水排入水體中，會嚴(yán)重影響水的質(zhì)量，對環(huán)境造成污染。水中銅含量達0.01mg/L時，對水體自凈有明顯的抑制作用，超過3.0mg/L，會產(chǎn)生異味，超過15mg/L，就無法引用。因此，工業(yè)廢水必須經(jīng)過處理才能達到環(huán)境要求。

下面首先列舉“銅汞廢水處理”中幾個常用的含汞廢水處理方法：

含汞廢水處理方法1、化學(xué)沉淀法

含汞廢水中加入硫化鈉處理,由于Hg與S有強烈的親和力,能生成溶度積小的硫化汞而從溶液中除去。所以硫化物沉淀法是最常用的一種沉淀處理法。沉淀法可與絮凝、重力沉降、過濾或溶氣浮選等分離過程相結(jié)合。這些后續(xù)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。表1列出了硫化汞沉淀法的各種數(shù)據(jù)。

當(dāng)初始汞濃度較高時,硫化汞沉淀法可以達到99.9%以上的去除率。但即使經(jīng)過濾或活性炭深度處理,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值范圍內(nèi)沉淀效果最佳,當(dāng)pH值>9時沉淀效率急劇降低[2]。除了不能把汞含量降至10g/L以下的缺點外,該法還有其他不足之處:(1)在硫化物過量較多時會形成可溶性汞硫絡(luò)合物;(2)硫化物過量程度的監(jiān)測較困難;(3)處理后出水的殘余硫會產(chǎn)生污染問題。

硫化物沉淀法反應(yīng)式及溶度積如下:

2Hg++S2-=Hg2S↓K=1.8×10-45

Hg+S=HgS↓K=1.6×10-54

有的工廠用硫化氫鈉、明礬二步處理汞含量為25mg/L的廢水,處理后排出水汞的含量可降至0.006～0.05mg/L。其方法原理為：NaHS+H2O→H2S+NaOH

Hg2++S2-→HgS↓

2KAl(SO4)2→K2(SO4)+Al2(SO4)3

Al3++3OH-→Al(OH)3↓

由于產(chǎn)生共沉淀,故加入明礬可提高沉淀效率硫化物沉淀法處理所引起的環(huán)境問題是富汞沉淀污泥的不斷積累,這種污泥或者以環(huán)境可接受的方式處置,或者進一步用以回收汞。

含汞廢水處理方法2、混凝法

用混凝法對多種廢水進行脫汞處理,所用的混凝劑包括硫酸鋁明礬、鐵鹽及石灰。在混凝法除汞的研究中,先在生活污水中加入50～60μg/L的無機汞,然后用鐵鹽或明礬聚集并過濾,兩種方法都可使含汞量降低94%～98%。用石灰混凝劑處理500μg/L的高濃度含汞廢水,過濾后汞的去除率為70%。某工廠中試比較了明礬和鐵鹽對無機汞和甲基汞的處理效果,結(jié)果表明鐵鹽能有效地除去汞。另一項研究結(jié)果也報道了類似的結(jié)果,此外還發(fā)現(xiàn)即使混凝劑用量增加到100～150mg/L,也不能改善汞的去除效果。表2列出了混凝法的處理數(shù)據(jù)。明礬處理后汞的出水含量為1.5～102μg/L,鐵鹽處理后則為0.5～12.8μg/L。但當(dāng)初始汞濃度較低時,明礬和鐵鹽的混凝處理效果相似,此時汞的出水含量較低,為0.5～5.0μg/L。

用明礬處理含汞廢水的優(yōu)點是節(jié)省費用,相當(dāng)于硫化鈉法的1/3,操作簡單,沉降速度快,含汞廢水中含汞量經(jīng)處理后可下降至0.02～0.03mg/L,但此法對濃度較高、水質(zhì)較清的含汞廢水,其效果不如硫化鈉法。在處理廢水中同時含有汞及其他重金屬離子情。朱又春等在混凝法基礎(chǔ)上與微電解過程結(jié)合,得出結(jié)論可使汞富集在污泥中,更有利于后續(xù)的混凝操作。

含汞廢水處理方法3、離子交換法

大孔巰基離子交換劑對含汞廢水處理有很好的效果。樹脂上的巰基對汞離子有很強的吸附能力吸附在樹脂上的汞,可用濃鹽酸洗脫,定量回收。含汞廢水經(jīng)過處理后排出水含汞量可降至0.05mg/L以下。此外,采用選擇吸附汞的螯合樹脂處理含汞廢水也正在推廣應(yīng)用。并取得了一定效果。在大部分無機汞的離子交換處理技術(shù)中,首先需加入氯氣或次氯酸鹽或氯化物,以形成帶負電荷的汞氯絡(luò)合物,然后用陰離子交換樹脂脫除。離子交換法主要用于處理背景氯化物含量較高的工業(yè)廢水。一些處理數(shù)據(jù)表明,先經(jīng)初步處理再用離子交換法進行二級處理所得到的離子交換效果最佳。

當(dāng)廢水中氯化物濃度不高時,采用陽離子交換樹脂是有效的。含巰基(R–SH)的樹脂如聚硫苯乙烯對汞離子的吸附有很高的選擇性。硫羥樹脂在歐洲被廣泛應(yīng)用于汞正離子的去除。其他高親和力的陽離子樹脂有異硫脲鎓樹脂和甲胺酸酯型樹脂。據(jù)報道異硫脲鎓樹脂對無機汞和甲基汞都有效,而甲胺酸酯型樹脂對汞有極高的親和力和選擇性。不管是用來去除汞氯絡(luò)合物的陰離子樹脂,還是用來去除汞離子的陽離子樹脂,它們處理無機汞的最低出水含量為1～5μg/L。在中性或微酸性pH值時采用二級處理可獲得最有效的結(jié)果。

用離子交換纖維凈化含汞廢水的優(yōu)點是:(1)處理水質(zhì)高、處理后可使汞含量達0.005mg/L以下;(2)設(shè)備簡單,離子交換纖維比表面積很大,可達40m2/g。吸收汞的速度快,一般20min就可平衡,縮小了設(shè)備體積;(3)沒有二次污染,離子交換纖維吸汞飽和后,可以用酸液再生,再生液濃度比原來廢水要高100倍以上[4],便于集中處理和利用,纖維老化后,可以燒掉纖維,回收汞鹽。

銅汞廢水處理之含汞廢水處理方法4、吸附法

活性炭法能有效地吸附廢水中的汞,我國有些工廠已采用此法處理含汞廢水,但該方法只適用于處理低濃度的含汞廢水。廢水含汞濃度高時,可先進行一級處理,降低廢水中汞濃度后再用活性炭吸附。將含汞量1～2mg/L以下的廢水通過活性炭濾塔,排出水含汞量可下降至0.01～0.05mg/L?；厥展蠡钚蕴靠稍偕⒅貜?fù)利用。日本某生產(chǎn)蒽醌染料工廠的廢水中含汞量為50～60mg/L,先加入石灰水?dāng)嚢琛⒊恋矸磻?yīng),在沉降槽中分離成沉淀和清液,通過石灰沉淀法可以除去96%的汞,清液中的含汞量降至1～3mg/L,再將清液送入粒狀活性炭槽,吸附后廢水中含汞量可以降至0.1～0.01mg/L,廢水最后流入廢水處理場,再稀釋10～20倍后放掉?；钚蕴康奶幚硇Чc很多因素有關(guān),其中包括汞的初始形態(tài)和濃度、活性炭的用量和種類、pH控制值以及活性炭與含汞廢水的接觸時間等。增大活性炭用量以及增加接觸時間都可以提高汞的去除率。

從表4數(shù)據(jù)可見,活性炭對高濃度含汞廢水具有較高的去除率(85%～99%);對低濃度汞的去除率雖然并不高,但出水中汞含量最低。因此,活性炭處理初始汞含量小于1μg/L的廢水,去除率雖然低于70%,但出水汞含量卻可達0.25μg/L以下。而同樣處理初始汞含量為10～100μg/L的廢水,汞去除率雖達90%以上,但出水汞含量最高達到20μg/L。有證據(jù)表明當(dāng)pH值降至2～4時,汞去除率將有所升高。另一項研究中也觀察到這種pH效應(yīng),在含汞10g/L的廢水中加入100mg/L的粉狀活性炭,當(dāng)pH值從9降為7時,去除率從50%升至80%。在其他研究中,人們還選擇了其他物質(zhì)作為吸附劑,，采用40%AlCl3溶液改性過的膨潤土在pH值為8～9下處理含汞廢水,出水汞含量0.0351mg/L。于瑞蓮采用硫酸對天然膨潤土改性后處理含汞廢水,pH值為8條件下,去除率達到97.1%。研究了TiO2復(fù)合吸收劑對含汞廢水的處理,可將汞含量100μg/L的水樣中汞離子達到97.7%的去除率,吸附劑經(jīng)再生后可以再利用。

銅汞廢水處理之含汞廢水處理方法5、還原法

無機汞離子經(jīng)還原可轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘俟?然后通過過濾或其他技術(shù)進行分離。還原劑種類很多,包括鐵、鉍、錫、鎂、銅、錳、鋁、鉛、鋅、肼、氯化亞錫和硼氫化鈉。有關(guān)這些還原方法的處理數(shù)據(jù)見表5。雖然文獻中關(guān)于還原法的討論很多,但實際處理數(shù)據(jù)卻較少。還原法的主要優(yōu)點是汞能以金屬單質(zhì)的形式回收。

鐵和鋅較好,因其價格低,溶液中損失少,反應(yīng)速度較高。用鐵時,pH值應(yīng)適當(dāng),堿性大了會生成氧化鐵和氫氧化鐵沉淀,pH=6～9時,汞回收量最多,pH值低于5時,發(fā)生氫氣,減少了有效面積;用鋅時,pH=9～11為最好,在微堿性或酸性溶液中,鋅易于取代汞,可使含汞1～400mg/L,pH=2～11的廢水經(jīng)處理后收到良好效果。鐵粉還原法是酸性介質(zhì)中,鐵粉與無機汞離子起氧化-還原反應(yīng)而釋放出汞,經(jīng)過濾后除去。用一步法處理含汞量為450～600mg/L的廢水時,用對應(yīng)于廢水質(zhì)量2%的鐵粉處理后,含汞量可降到0.5～5.0mg/L,去除率在90%以上。二步法可將含汞量降到0.05mg/L。大約40kg鐵粉,可去除1kg汞。鋅粉還原法用于處理較高pH值(9～11)的含汞廢水效果最好。用2mm粒徑鋅粒填充10cm厚的還原濾床,含汞廢水通過濾床過濾13s,便可使廢水凈化到含汞200μg/L,而在110s內(nèi)可凈化到含汞5μg/L。鋁粉接觸法適用于處理含汞單一的廢水,當(dāng)鋁粉與汞離子接觸時,汞離析和鋁生成鋁汞齊(汞與鋁結(jié)合成的合金),附著于鋁粉表面,再將此鋁粉加熱分解即可得到汞。鋁粉添加量越多,除汞效率越高。采用填料過濾法比投加鋁粉效果較好,該法能使含汞廢水達到排放標(biāo)準(zhǔn)。

銅汞廢水處理之含汞廢水處理方法6、過濾法

過濾法是采用鎂的有機物、玻璃柱、鐵屑等作濾料,通過過濾去除廢水中的汞,脫汞效率在80%～90%之間。采用含鎂的無機礦物為過濾介質(zhì),含汞廢水按120～200L/m2•min的流速通過38cm厚的濾墊一次,脫汞率達83%。含氯化汞2mg/L的廢水通過內(nèi)裝玻璃珠(或砂礫)的玻璃柱,可除去90%的氯化汞。含汞廢水通過鐵屑填充層的表面,離解出的鐵離子使汞析出沉淀,但必須維持鐵屑填充層的表面始終不能變?yōu)檠趸F,所以該法的缺點是需要時常酸洗表面層。

下面是“銅汞廢水處理”中含銅廢水處理方法：

含銅廢水處理方法1、化學(xué)沉淀法

這種方法適用于含銅量在800～1000mg/L以下的廢水,是用堿提高廢水PH至生成氫氧化銅沉淀.這種方法可以取得良好效果,一般采用堿性廢水去沉淀.但沉淀中雜質(zhì)分離麻煩,平時處理費用較高。

銅汞廢水處理之含銅廢水處理方法2、置換法

在酸性條件下,用鐵屑等較活潑金屬將銅置換出來.這種方法可以達到治理要求,但沉淀中雜質(zhì)分離困難,污泥量多。

銅汞廢水處理之含銅廢水處理方法3、離子交換法

這種方法適用業(yè)含銅濃度在50～200mg/L的廢水.濃度過高,廢水PH勢必較低,若用弱酸性陽離子交換樹脂,很難吸附銅離子;若用強酸性陽離子交換樹脂交換容量則較小,再生時要用較多的酸.用陽樹脂處理含銅量較低廢水,鐵離子也會被樹脂吸附,洗脫后難以分離。

銅汞廢水處理之含銅廢水處理方法4、電解法

電解法在處理硫酸鹽鍍銅廢水中得到了廣泛使用,特別是電解法—離子交換法組合,或是使用電解法----化學(xué)沉淀法組合。

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