当前位置:
文档之家› 含汞废水的无害化处理技术及应用_蔡阳
含汞废水的无害化处理技术及应用_蔡阳
1 含汞废水的来源
含汞废水在合成氯乙烯时产生, 主要来源为 VCM 转化器更换汞触媒时的水环真空泵工作水、合 成工序的涉汞设备内漏或检修时产生的含汞废酸 及冲洗废水,Hg2+主要以 HgCl2 形式存在,汞浓度为 1.0~2.0 mg/L。
2 除汞原理
目前处理含汞废水的方法有硫化物沉淀法、离 子交换法、吸附法、还原法、混凝法、生物浓集法等, 为了避免高耗费和繁杂的工艺操作, 根据该公司的 产品情况,从简便实用考虑,采用了硫化物沉淀法辅 助吸附法对含汞废水进行除汞处理,反应式如下:
4 工业化应用
4.1 工艺流程 含汞废水处理工艺流程图见图 1。
含
汞
废
酸
抽
、涉
触 媒
汞
真
设
空
备
泵
检
工修作ຫໍສະໝຸດ 水水含汞废水收集池
清液循环使用
pH
混
值 调 节 剂
汞
凝
沉
絮
淀
凝
剂
剂滤
液
含汞废水处理池 (带搅拌)
图1 含汞废水处理工艺流程图
三足式 离心机
含汞废渣 由触媒厂家回收处置 锯末过滤器
活性炭吸附器
首先收集含汞废水,由于更换触媒、设备检修均 为间歇操作,含汞废水水量、产水时间都不稳定,所 以,设立收集池进行收集,在达到一定水量后用泵打 到废水处理池中。 在处理池中,使用盐酸、氢氧化钠 调节 pH 值,顺序加入 Na2S、FeSO4、聚合氯化铝进行 硫化、混凝、沉淀使汞转入固相,放置 24 h 待 HgS 充 足沉降。
收 稿 日 期 :2012-02-16
Na2S 用量需根据废水中 Hg2+的浓度决定,随着
[作者简介]蔡阳(1974—),男,工程师,1996 年毕业于四川大学高分子材料系,现任南宁化工股份有限 公司聚氯乙烯厂合成车间副 主任。
40
中国氯碱
2012 年第 5 期
Na2S 用量的 增 加 ,汞 去 除 率 逐 渐 升 高 ,但 在 硫 化 物 过量较多时,会形成可溶性汞硫络合物,反而会使去 除率下降。 试验结果表明,当 Na2S 投加量为理论值 的 12 倍时,除汞效果最佳。 3.3 混凝剂、絮凝剂用量对除汞效果的影响
(3)投加混凝剂、絮凝剂。 根据水池水量按照 0.15 kg/m3 的用量投加 FeSO4,按照 0.2 kg/m3 的用量 投加聚合氯化铝,搅拌均匀。
(4)静置沉降。 静置沉降 24 h。
5 结语
(1)在 pH 值 6.0~7.0,Na2S 投 放 量 不 超 过 理 论 值 12倍 ,混 凝 剂 FeSO4 投 加 浓 度 150 mg / L,絮 凝 剂 聚合氯化铝投加浓度 200 mg / L,沉降时间≥24 h 的 操作条件下, 应用硫化汞沉淀法处理含汞废水可获 得理想效果,能实现达标排放。
Hg2++S2-=HgS↓
汞的化合物中以硫化汞的溶解度最小,汞离子与硫 离子反应生成稳定的硫化汞沉淀, 其 Ksp=4×10-53,在 101.33 kPa,20 ℃条件下,溶解度为 2.943×10-25 g/100 mL, 远远小于 0.005 mg/L 的一级排放标准。
吸附法用的吸附剂有活性炭、沸石分子筛、改性 粉煤灰、改性膨润土等,从可靠性考虑,选用了活性 炭作为吸附剂。活性炭能有效地吸附废水中的汞,但 只适用于处理低浓度的含汞废水,因此,需先使用硫 化物沉淀法进行第一步处理。 吸附汞后的活性炭可 再生并重复使用以降低成本。
中图分类号:TQ085
文献标识码:B
文章编号:1009-1785(2012)05-0039-02
Technology and application of mercury containing waste water harmless treatment
CAI Yang,HUANG Hua-qian (Nanning Chemical Co.,Ltd.,Nanning 530031,China) Abstract:The disposal technique and application for mercury -containing wastewater which produced by polyvinyl chloride using calcium carbide is introduced. Key words: PVC by calcium carbide process; mercury -containing wastewater disposal; PVC; harmless treatment
随着 FeSO4 浓度的加大,汞去除率呈现逐渐增高 的趋势,并在添加浓度为 150 mg / L 以后趋于平缓。 硫 化汞沉降速率随聚合氯化铝的添加量增大呈现增高
的趋势,在添加浓度为 200 mg/L 以后,趋于平缓。 3.4 沉降时间对除汞效果的影响
在 24 h 范围内,随着沉降时间 的 延 长 ,清 液 中 汞含量呈现逐渐降低的趋势,24 h 以后,清液含汞量 不降低。
(2)沉淀法与絮凝、重力沉降、过滤、吸附等分离 过程相结合, 这些后续操作可增加硫化汞沉淀的去 除效果。在处理过程中,通过部分清液的回用可实现 含汞废水减量排放, 通过硫化汞沉淀固液分离可回 收含汞废渣,减少汞资源的消耗,且沉渣体积小,化 学性质稳定,不易造成二次污染。
(3)该工艺简单快捷,易于操作,处理效果理想, 具有一定的推广价值。
沉降后的清液中汞含量很低,且 pH 值为中性, 不会腐蚀真空泵及相关管道, 可以回用为真空泵的 工作水,实现部分含汞废水的内部循环;余量清液经 由锯末过滤器过滤掉其中残余的微量悬浮颗粒,再 由活性炭吸附器进一步降低清液中的汞含量, 出水 即可实现达标排放。
排放掉清液后留在含汞废水处理池中的硫化汞 沉淀用泵打入三足式离心机进行固液分离,硫化汞以 含汞废渣的形式收集,交由有资质的厂家进行回收。 4.2 含汞废水处理操作
第5期 2012 年 5 月
中国氯碱 China Chlor-Alkali
No.5 May.,2012 39
含汞废水的无害化处理技术及应用
蔡 阳,黄华倩 (南宁化工股份有限公司,广西 南宁 530031)
摘 要:介绍了电石法聚氯乙烯生产中产生的含汞废水的无害化处理技术及工业应用。
关键词:电石法 PVC;含汞废水;聚氯乙烯;无害化处理
3 除汞效果的影响因素
以 Na2S 为 汞 沉 淀 剂 ,以 FeSO4 为 混 凝 剂 ,以 聚 合氯化铝为絮凝剂,通过硫化反应、混凝沉淀工艺对 含汞废水进行试验,经过单因素效果分析,获得了以 下最佳反应条件。 3.1 pH 值对除汞效果的影响
硫化物沉淀法在不增加硫化物用量前提下,在 中性 pH 值范围内沉淀效果最佳, 当 pH 值>9 时沉 淀效率急剧降低。 3.2 硫化物用量对除汞效果的影响
聚氯乙烯按原料来源区分有电石法和乙烯法 2 种 生产路线,在电石法聚氯乙烯生产过程中,由于汞触 媒的使用会产生含汞废水,《烧碱、聚氯乙烯工业水污 染物排放标准》(GB15581-95)中对 1996 年 7 月 1日 起建立的企业外排废水要求含汞量<0.005 mg/L。 鉴 于清洁生产的严格要求和汞资源的稀缺, 为了达到 环保排放和回收汞资源, 南宁化工股份有限公司对 含汞废水进行了无害化处理的开发和工业化应用。
(1)调节 pH 值。 在含汞废水处理池取样滴定, 根据水池水量计算 pH 值调节剂投加量, 根据计算 结果投加盐酸、氢氧化钠将废水 pH 值调 6.0~7.0。
(2)投加汞沉淀剂。在含汞废水处理池取样检测
汞含量,根据水池水量计算汞沉淀剂投加量,可简单 地按 2 kg/m3 进行计算,投加后搅拌均匀。