王東琳

1.四川大學(xué)化工學(xué)院，四川宜賓 644000 2.中核建中核燃料元件有限公司，四川宜賓 644000

含汞廢水處理工藝的改進

王東琳1，2

1.四川大學(xué)化工學(xué)院，四川宜賓 644000 2.中核建中核燃料元件有限公司，四川宜賓 644000

本文主要對含有汞的廢水的相關(guān)成分進行了分析，進而采用自然沉降的方法對于此種廢水處理中遇到的問題進行了有關(guān)的探討，最后得出了利用膜過濾的方法進行處理此種含有汞的廢水。試驗結(jié)果表明：運用膜過濾法進行有關(guān)處理，處理之后的含汞的廢水中所含有的汞的質(zhì)量濃度要比0.005mg/L小很多，與此同時，也有效地降低了污泥中的汞的含量，回收利用具有較高吸附能力的材料。

含汞廢水；處理；工藝；改進

很多化工生產(chǎn)線會產(chǎn)生含汞廢水，一般采用的是加入化學(xué)物質(zhì)Na2S，或者是采用絮凝劑進行絮凝多級間歇反應(yīng)的方法來達到處理的目的。采用硫化物進行沉淀的處理方法，在操作上比較繁瑣，所需要消耗的勞動的強度非常大，產(chǎn)生的富汞污泥的量也很大。由于受到當(dāng)?shù)氐乃|(zhì)的干擾作用，在硫化鈉的使用量方面，絮凝劑的使用量方面都很難掌握，進行自然沉降的時間很長，總是不斷進行間歇操作，需要人為進行調(diào)整，造成工作人員的勞動的強度增大[1]。

1 對于含汞廢水處理的原工藝流程

將含有汞的廢水統(tǒng)一集中到一個池內(nèi)進行均化處理，然后將均化后的水樣統(tǒng)一在中和池中進行調(diào)節(jié)pH值，大約調(diào)到7～9的范圍內(nèi)即可，然后用水泵將中和池中的廢水一并輸送到一級反應(yīng)槽當(dāng)中，工作人員依照廢水中的汞的含量以及廢水的體積，計算出所使用的Na2S的質(zhì)量和所用的絮凝劑的質(zhì)量。再經(jīng)過攪拌器充分攪拌之后，停止攪拌，放置10小時到12小時；將上面的清液輸送到二級反應(yīng)槽中，剩下的流程同以上的步驟，經(jīng)過處理后的汞的質(zhì)量分數(shù)是處于工業(yè)標準規(guī)定的0.005mg/L；倘若出現(xiàn)的數(shù)值不符合標準，那就需要進行三級反應(yīng)槽繼續(xù)處理，直到符合標準的數(shù)值即可。針對排放到下部分的濃漿也要進行一定的處理，主要是經(jīng)過壓濾處理，有一部分的濾液重新返回到池子中去，還有一部分含汞的污泥則要按照危險廢物進行銷毀。反應(yīng)方程式見式子（1）所示。

含有汞的廢水，其水質(zhì)波動性很大，由于存在很多的成分，所以不方便進行定量方面的分析處理，需要不斷地進行調(diào)節(jié)間歇操作，工作的頻率加大，對于體系的穩(wěn)定運行帶來了一定的影響。經(jīng)過測定和計算，在含有汞的污泥當(dāng)中，有60%的是絮凝劑，遠遠比進行水處理所使用的絮凝劑的量要大，汞在其中的比例完全是微乎其微的，剩下的40%的是其余的組分含量。所以，基于這種情況下，對于工藝流程很有必要進行處理，進而降低操作方面的難度系數(shù)，提高整體的運行效率，從而能穩(wěn)定生產(chǎn)，逐漸使得水質(zhì)水平得到提高[2]。

2 問題分析及改進方案

為了將堿洗塔中的溶液成分弄清楚，就要從汞這種物質(zhì)在堿性和高氯離子的濃度條件下是如何存在的，存在的形式都有什么，這些都必須弄得很清楚。通常的做法是把氯化汞溶解到蒸餾水中，然后經(jīng)過相關(guān)的試驗進行分析，所電離出的汞離子的濃度要比實際計算的低。大部分的汞都是通過絮凝劑進行沉淀，進而實現(xiàn)分離的目的。由于使用絮凝劑進行沉降的時間消耗得比較長，因此，進行自動化的生產(chǎn)受到了阻礙。所以，我們要對廢水中的膠體物質(zhì)以及絮凝劑之間進行分離操作。通過相關(guān)的分析對比，主要選擇了膜分離工藝來實現(xiàn)對汞廢水的處理。

2.1 含汞廢水中物質(zhì)粒徑

通過相關(guān)的試驗對含汞廢水中的物質(zhì)的粒徑進行了分析，一般是有這三個主要的特點：1）利用激光粒度儀對HgCl2溶液中加入Na2S反應(yīng)后的生成物HgS進行相關(guān)的分析，其粒徑大約是0.4微米。2）通過運用微孔濾膜來對含汞廢水進行處理，一般使用的微孔粒子的直徑是0.45μm，有的是0.3μm的都是可以的，對于廢水中某些含汞的粒子粒徑大于0.45微米的將被濾除去，留下的一般是別的汞物質(zhì)了，不再是硫化汞了。粒子的直徑一般都是比0.3微米小的。3）在含汞的廢水中，大都含有一些HgCl2分子，以及Hg2+的鹵素絡(luò)合物，HgCl2分子能夠溶解到水中，但是一般不會出現(xiàn)電離的現(xiàn)象，也不和S2-進行化學(xué)反應(yīng)；在含汞的廢水中，也存在一些可以部分進行電離的Hg2+，可以同Na2S反應(yīng)產(chǎn)生HgS沉淀，不過由于HgS顆粒的粒徑不是很大，廢水中的氯絡(luò)汞離子，可以有效的降低其余的金屬膠體和絮凝劑膠體。

2.2 膜工藝分析

基于以上的分析，主要采用的是微孔濾膜的粒徑為0.2μm的濾膜對于含汞廢水進行分離，為了保證水的透明度情況，以及將雜質(zhì)去除的效率，在對之進行微孔過濾之前，要運用保安過濾器進行事先的過濾處理，以此來確保微濾膜能夠比較平穩(wěn)的進行運作。對于水中的雜質(zhì)的形態(tài)進行詳細的考慮之后，為了有效保證這些裝置能夠有效地除去水中的沉淀物質(zhì)，在經(jīng)過微孔過濾之后，進一步運用納濾膜再次過濾，從而確保整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。

2.3 吸附劑

對于溶解能力很低的含汞物質(zhì)，一般選擇使用具有高吸附能力的材料進行裝填吸附床的處理。

3 含汞廢水深度連續(xù)處理工藝

3.1 改進工藝流程

含有汞的廢水經(jīng)過中和池調(diào)節(jié)pH值后，然后加入Na2S進行化學(xué)反應(yīng)，之后再其內(nèi)繼續(xù)加入絮凝劑，進行壓濾處理。壓濾后的濾液再經(jīng)過一個保安過濾器，輸送至微濾膜過濾器中，處理后的廢水繼續(xù)經(jīng)過納濾膜系統(tǒng)處理，將其中的汞以及其他的雜質(zhì)一并除去。在納濾單元中，含汞廢水一般會被分開，成為兩股流體，即被滲透液和濃縮液。其中的滲透液經(jīng)過過濾組件，之后進入清液儲罐中，然后清液又被進行了吸附床的處理后，保證汞的含量在0.005mg/L之內(nèi)。經(jīng)過納濾膜的過濾處理之后，濃縮液中的汞的含量比較高，然后進入污泥濃縮池當(dāng)中。

3.2 改進工藝用藥量

1）依據(jù)Hg2+的含量多少確定所要加入的Na2S，根據(jù)之前依據(jù)總的汞計算的15倍，減少成依據(jù)Hg2+計算的2倍。

2）所需要加入的絮凝劑的量，按照之前的合格標準進行轉(zhuǎn)變成保證濁度比30NTU小即可，也就是說現(xiàn)在的加入水量為0.005%。

3）運用微濾膜之后，對于絮凝劑的選擇，目前主要使用的是FeCl3。

3.3 運行數(shù)據(jù)

經(jīng)過工藝的改進后，含汞廢水處理數(shù)據(jù)見表1中所示。

表1 含汞廢水處理數(shù)據(jù)

4 結(jié)論

綜上所述，這個工藝流程主要是按照廢水中Hg2+的含量進行Na2S的用量的確定，依據(jù)濁度的數(shù)值進行絮凝劑的用量確定，這樣能夠減少含汞污泥量，也可以促進高吸附性材料的解吸，處理后的水還可返回用作水堿洗配堿。

[1]李忠衛(wèi)，龍燕，曹學(xué)新.再生汞企業(yè)的含汞廢水產(chǎn)生及治理狀況[J].有色冶金設(shè)計與研究，2014（02）.

[2]戴智慧，馮新斌，李平，等.貴州萬山汞礦區(qū)自然土壤汞污染特征[J].生態(tài)學(xué)雜志，2011（05）.

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1674-6708（2015）145-0120-02

王東琳，工程師，本科，研究方向：化學(xué)工程