[发明专利]一种高酸度化工含汞废酸液联合脱汞的方法和装置

说明书

一种高酸度化工含汞废酸液联合脱汞的方法和装置，涉及汞处理领域。由依次连接的隔膜电沉积单元、连续硫化脱汞单元和吸附脱汞单元构成，该装置可实现连续高效脱除高酸度含汞废酸液中任何形态的汞。本发明方法利用隔膜电解沉积法‑连续硫化法‑吸附剂脱汞法联合工艺技术能够连续快速脱除高酸度含汞废酸液中汞，使得汞以金属汞、硫化汞形式沉淀脱除，收集后可以回收其中的汞，其中，电解沉积法占地少、环保无污染，无论有机汞还是无机汞最后汞都以金属汞形式沉淀出来，可以有效降低高酸度废液的汞含量；连续硫化法硫化氢气体在系统内密闭循环，不会产生污染，吸附剂脱汞法可保证废液中深度净化，更利于净化后酸液的综合利用。

技术领域

本发明涉及汞处理领域，特别涉及一种高酸度化工含汞废酸液联合脱汞的方法和装置。

背景技术

汞及其化合物因具有生物毒性、生物累积性、持久性、长距离传输性等特征，已成为中国乃至全球的优先控制污染物。我国是汞的生产、使用和排放大国，汞生产量和使用量分别占全球生产量和使用量的60％左右，汞的生产和使用会造成含汞废物的排放。排入水体的汞及其化合物，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。发生在日本的水俣病就是由化工厂排放的氯化甲基汞污染水域所造成的。

针对含汞废水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。

沉淀法是应用较普遍的一种汞处理方法，能处理不同浓度、不同种类的汞盐，常用的方法有混凝沉淀法和硫化物沉淀法两种。

沉淀法其原理是在含汞废水中加入混凝剂(石灰、铁盐、铝盐)，在pH为8～10弱碱性条件下，形成氢氧化物絮凝体，对汞有絮凝作用，使汞共沉淀析出。硫化物沉淀法利用若碱性条件下Na₂S、MgS中的S^2-与Hg⁺/Hg²⁺之间有较强的亲和力，生成溶度积极小的硫化汞沉淀而从溶液中除去。

法是利用金属的电化学性质，在直流电作用下，汞化合物在阳极离解成汞离子，在阴极还原成金属汞，而除去废水中的汞。但这种方法缺点是水中的汞离子浓度不能降得很低。所以，电解法不适用处理含低浓度的汞离子废水，并且此种方法电耗大，投资成本高。

交换法与沉淀法和电解法相比，它能从溶液中去除低浓度的汞离子。离子交换法在离子交换器中进行，用大孔巯基(-SH)离子交换树脂吸附汞离子，达到去除水中汞离子的目的。这个过程是可逆的，离子交换树脂可以再生，一般用于二级处理。树脂的洗脱用40倍树脂的浓盐酸，洗脱率90％。但该法受废水中杂质的影响以及交换剂种类、产量和成本的限制。

法除汞主要有：活性炭吸附法、甲克素吸附法、沸石分子筛吸附法、改性膨润土吸附法、粉煤灰吸附法、玉米芯粉吸附法和谷壳灰吸附法。改性后的稻米壳、甘蔗渣、大豆壳、锯末、椰子壳、花生壳、苹果核以及飞灰都能用来作为吸附剂处理汞。活性炭具有极大的表面积，在活化过程中形成一些含氧官能团(-COOH,-OH，-C＝O)使活性炭具有化学吸附和催化氧化、还原的功能，能有效去除重金属。用活性炭处理含汞量较高的废水，可以得到很高的去除率(85～99％)。处理含汞量较低的废水，虽然去除率不够高，但可以得到含汞很低的出水。

吸收法是利用羊毛是一种蛋白质，构成蛋白质的氨基酸中含有胱氨酸、它与二硫化物结合使羊毛分子交联，但这种结合可通过还原反应，加水水解、酶等作用被切断成巯基，而汞等重金属容易和巯基反应，因此持有巯基的改性羊毛能够扑集重金属。改性羊毛对微量汞有很好的扑集能力，目前必需研究出吸附了汞的羊毛的后处理方法。

法是根据电极电位理论，利用同、锌、铝、镁、锰等毒性小而电极电位又低的金属(屑或粉)从废水中置换汞离子，其中以铁、锌效果较好。例如铁屑还原法中，pH在7～8时处理效果较好，大约40kg工业铁粉可去除1kg汞。金属还原法适用于处理成分单一的含汞废水，其反应速率较高，可直接回收金属汞，但脱汞不完全，需和其他方法结合使用。