苏州废水处理一体化污水设备专业施工队伍

苏州废水处理一体化污水设备专业施工队伍排入水体中的汞及其化合物，经物理、化学及生物作用形成各种形态的汞，甚至会转化成毒性很大的甲基类化合物。含汞废水的危害问题早已被人们所认识，并已开发出多种物理和化学的处理方法。但是这些方法依然存在许多弊端，因而制约了其广泛的工业应用，含汞废水仍然是环境的重要污染源之一。除此之外，针对含汞废水已开发出的这些物理和化学的处理方法主要是针对无机汞，对有机汞的处理方法目前尚处于研究阶段。含汞废水的处理及回收汞通常是同时考虑的，其传统的处理方法主要有化学沉淀法、金属还原法、活性炭吸附法、离子交换法、电解法、微生物法等。

1、氯碱行业含汞废水特点

1.1 氯离子含量高

废水来自氯乙烯生产工段，生产原料为乙炔和氯化氢气体，氯化氢在水中的溶解度比较高，所以必然会使碱洗排水中含有大量氯离子。碱洗排水pH值很高，在处理过程中还会加入盐酸调节pH值，这又增加了废水中的氯离子浓度。不同氯碱厂生产管理方式不同，生产过程中消耗的新水量不同，所排出的含汞废水中氯离子浓度不同。不同厂家含汞废水水质情况见表1在水中微量离解，但不产生Hg离子(HgCl2→Cl—Hg++Cl-)；当水中添加盐酸时，得容易溶解，这是由于形成氯汞络合物(HgCl3-与HgCl42-)的缘故。

1.3 氯离子浓度对处理效果有影响

氯与重金属配合作用的程度决定于Cl-的浓度及重金属离子对Cl-的亲和力。Cl-对Hg2+的亲和力不同配位数的氯络汞离子都可以在较低的Cl-浓度下生成。

当c(Cl-)仅为10-9mol/L(3.5×10-5μg/mL)时，开始生成HgCl+；当c(Cl-)>10-7mol/L，时生成HgCl2；当c(Cl-)>10-2mol/L，时便生成HgCl3-与HgCl42-。

氯离子大大提高了难溶汞化合物的溶解度。当c(Cl-)为1mol/L，时，和硫化汞的溶解度分别增加105倍和3.6×107倍。当c(Cl-)为10-4mol/L，时，氢和硫化汞的溶解度分别增加55倍和408倍。

氯离子的存在对活性炭吸附汞有影响。氯离子由于能和汞离子络合形成一系列比较稳定的氯汞络合物，而氯汞络合物的吸附性能较差，导致活性炭对汞的吸附作用受到抑制。

由于氯碱行业含汞废水中氯离子浓度不可能低于350mg/L，废水中大部分汞是以氯汞络合离子的形态而非汞离子的形态存在。采用传统硫化汞沉淀法使硫离子(S2-)与汞离子(Hg2-)进行反应，当汞主要以氯汞络合离子形态(HgCl3-与HgCl42-)存在时，传统的硫化物沉淀法处理效果就大大降低；市场上原有的重金属吸附剂也是以汞离子为吸附对象的除汞剂，当汞主要以氯汞络合离子形态存在时，处理效果就会受到影响。

2、物理化学方法

2.1 化学沉淀法

化学沉淀法是应用较普遍的一种含汞废水处理方法，能处理不同浓度、不同种类的汞盐，尤其当汞离子浓度较高时，应首先考虑化学沉淀法，。常用的化学沉淀法有混凝沉淀法和硫化物沉淀法两种。

2.1.1 混凝沉淀法

混凝沉淀法的原理是在含汞废水中加入混凝剂(石灰、铁盐、铝盐)，在pH值为8~10的弱碱性条件下，形成氢氧化物絮体，其对汞离子有絮凝作用，使汞共沉淀析出。如原水(呈酸性)含汞质量浓度为0.3~0.6mg/L，经石灰中和及FeCl3混凝沉淀后，出水含汞质量浓度可降到0.05~0.1mg/L。

在混凝沉淀法除汞的研究中，先在生活污水中加入50~60μg/L的无机汞，然后用铁盐或明矾聚集并过滤，两种方法都可使汞含量降低94%~98%。用石灰混凝剂处理500μg/L的高浓度含汞废水，过滤后汞的去除率达到70%。某工厂中试比较了明矾和铁盐对无机汞和甲基汞的处理效果，结果表明铁盐能有效地除去汞，一般铁盐比铝盐的除汞效果好。另一项研究结果也报道了类似的结果。此外还发现，即使混凝剂用量增加到100~150mg/L，也不能改善汞的去除效果。经明矾处理后，汞的出水质量浓度为1.5~102μg/L，铁盐处理后则为0.5~12.8μg/L。但当初始汞浓度较低时，明矾和铁盐的混凝处理效果相似，此时汞的出水质量浓度较低，为0.5~5.0μg/L。

用明矾处理含汞废水的优点是费用低，仅相当于硫化钠法的1/3，操作简单，沉降速度快，经处理后，含汞质量浓度可降至0.02~0.03mg/L，但此法对浓度较高、水质较清的含汞废水，其效果不如硫化钠法。朱又春等，将混凝与微电解相结合，使汞富集在污泥中，有利于后续操作。

某厂废水中含汞质量浓度为0.6~2mg/L，用石灰乳调节pH值至9后，投加质量分数3%硫化钠溶液，搅拌10min；投加质量分数6%溶液，再搅拌15min。静止沉淀30min，上清液可达到排放标准。沉渣含汞质量分数为40%~50%，经离心干燥后，送入焙烧炉焙烧，回收金属汞。焙烧后的汞渣含汞质量分数可降至0.01%。

某矿山废水含汞质量浓度为5mg/L，pH值为4.5~6.5，并含有亚铁离子。投加石灰乳、硫化钠处理后，排水含汞质量浓度为0.05mg/L。1m3废水消耗石灰0.5kg，工业硫化钠0.05kg。硫化物沉淀法处理效果好，但操作麻烦，污泥量大，劳动强度大。

硫化物沉淀法在理论上是一个十分*的方法，也是目前应用泛的化学沉淀法。在汞的化合物中，除了，大多都难溶于水，HgS、Hg2S的溶解度很小，因此在含汞废水中加入Na2S，从理论上能将Hg2+以HgS的形式去除。当初始汞浓度较高时，硫化物沉淀法可以达到99.9%以上的去除率。

硫化物沉淀法可与絮凝、重力沉降、过滤或气浮等分离过程相结合。这些后续操作可增加硫化汞沉淀的去除效果，但不能提高溶解汞本身的沉淀效率。

当初始汞浓度较高时，硫化汞沉淀法可以达到99.9%以上的去除率。但即使经过滤或活性炭深度处理，出水中汞的质量浓度也有10~20μg/L。在不增加硫化物用量的前提下，在中性pH值范围内沉淀；当pH值大于9.0时，沉淀效率会急剧降低。除了不能把汞质量浓度降至10g/L以下的缺点外，该法还有其他不足之处：①在硫化物过量较多时会形成可溶性汞硫络合物，特别在S2-过量时，由于有生成HgS22-络离子的倾向，从而使HgS的溶解度增大，不苏州废水处理一体化污水设备专业施工队伍利于汞的去除，因而必须控制沉淀剂S2-的浓度，不要过量太多。②硫化物过量程度的监测较困难。③处理后出水的残余硫会产生污染问题。

近年来，各国为了使该法更加完善，进行了广泛研究，将该法与其他方法联合使用，取得了很好的效果。例如，与还原法、电解法等并用，可以提高沉淀速度和除汞效率；加入适量FeSO4等可以消除加入硫化物过量时带来的H2S污染；与气浮法等联合使用，可以大大缩短处理时间和提高效率。

由于硫化物沉淀颗粒非常微细，大部分悬浮于废水中，尤其在低温时生成的硫化汞极细，形成分散体，不易沉淀和过滤除去。根据溶度积规则，可采用加入适量铁盐或锌盐的硫化物沉淀转化法和加入铁系或铝系混凝剂的絮凝沉淀法。

有的工厂用硫氢化钠、明矾二步处理含汞质量浓度为25mg/L的废水，处理后排出水含汞质量浓度可降至0.006~0.05mg/L，其原理为：