含汞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(jī)汞的方法有硫化物沉淀法、化學(xué)凝聚法、活性炭吸附怯、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(jī)汞 rfc-b系列工業(yè)廢水機(jī)廢水較難處理，通常先將有機(jī)汞氧化為無機(jī)汞，而后進(jìn)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(dá)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(dá)0.01mg/L時(shí)，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(dá)到環(huán)境要求。

下面首先列舉“銅汞廢水處理”中幾個(gè)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(qiáng)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)。

表 1　硫化物沉淀法處理汞的結(jié)果


化學(xué)試劑
原始汞含量

(μ/ g•L )
處理后汞含量

(μ/ g•L )
PH
附加步驟

Na2S
-
<3
-
真空過濾

Na2S
300 ～ 6000
10 ～ 125
-
加壓過濾

Na2S
1000 ～ 50000
10
-
絮凝 + 活性炭

NaHS
131500
20
3.0
過濾

MgS
5000 ～ 10000
1050
10 ～ 11
-

硫化物
300 ～ 6000
10125
5. 1 ～ 8. 2
過濾


當(dāng)初始汞濃度較高時(shí) ,硫化汞沉淀法可以達(dá)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 10～20 g/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(shí)沉淀效率急劇降低[2]。除了不能把汞含量降至 10 g/L以下的缺點(diǎn)外 ,該法還有其他不足之處: （1） 在硫化物過量較多時(shí)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 +H 2O→H 2S+NaOH
Hg2+ +S2- →HgS↓
2KAl (SO4 )2 →K2(SO4 )+Al2 (SO4)3
Al 3++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(jìn)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(jìn)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 50～60 μg/L的無機(jī)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500 μg/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(jī)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(xiàng)研究結(jié)果也報(bào)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. 5～102 μg/L,鐵鹽處理后則為 0. 5～12. 8 μg/L。但當(dāng)初始汞濃度較低時(shí) ,明礬和鐵鹽的混凝處理效果相似 ,此時(shí)汞的出水含量較低 ,為 0. 5～5. 0 μg/L。

表 2　混凝法處理汞的結(jié)果


混凝劑
用量 / ( μ g · L - 1 )
pH 值
初始汞含量 / ( μ g · L - 1 )
處理后汞含量 / ( μ g · L - 1 )
附加步驟


明礬
1000
3
11300
102
過濾

明礬
100
-
90
11
-

明礬
21 ～ 41
6. 7 ～ 7. 2
5. 9 ～ 8. 0
5. 3 ～ 7. 4
過濾

明礬
-
7. 0
50
26. 5
過濾

明礬
220
6. 4
60
3. 6
過濾

明礬
20 ～ 30
-
3 ～ 8
1. 5 ～ 6. 4
-

鐵鹽
34 ～ 72
6. 9 ～ 7. 4
4. 0 ～ 5. 0
2. 5
過濾

鐵鹽
-
8. 0
50
3. 5
過濾

鐵鹽
20 ～ 30
-
1 ～ 17
0. 5 ～ 6. 8
-

石灰
415
11. 5
500
150
過濾

石灰
-
8. 3
0. 66
< 0. 2
-


用明礬處理含汞廢水的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省費(fèi)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(shí)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(qiáng)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(jī)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(fù)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(jìn)行二級處理所得到的離子交換效果最佳。有關(guān)數(shù)據(jù)見表 3。


樹脂類型
pH 值
初始汞含量 / ( μ g · L - 1 )
處理后汞含量 / ( μ g · L - 1 )
附加步驟


Mtylon- T
5 ～ 6
5000 ～ 25000
1
-

Lewatit
-
-
15
-

陰離子①
7
850
2. 5
-

大網(wǎng)絡(luò)①
-
10000
< 10
-

Osaka IE ①
酸性
3000 ～ 10000
100 ～ 150
預(yù)過濾

OsakaMR ①
-
100 ～ 150
2 ～ 5
Osaka IE 脂

Imac – TMR
3
-
< 5
活性炭預(yù)過濾

陰離子①
5 ～ 7
-
100
-

Activex
-
70
< 5
-

Billingfors
6. 5
35
1
-


當(dāng)廢水中氯化物濃度不高時(shí) ,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(bào)道異硫脲鎓樹脂對無機(jī)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(jī)汞的最低出水含量為 1～5μg/L。在中性或微酸性 pH值時(shí)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(diǎn)是: (1)處理水質(zhì)高、處理后可使汞含量達(dá) 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(dá) 40 m2 /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(shí) ,可先進(jìn)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。回收汞后活性炭可再生并重復(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。活性炭的處理效果與很多因素有關(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(shí)間等。增大活性炭用量以及增加接觸時(shí)間都可以提高汞的去除率。

活性炭處理汞的結(jié)果見表 4

初始汞含量 / ( μ g · L - 1 )
處理后汞含量 / ( μ g · L - 1 )
附加步驟
初始汞含量 / ( μ g · L - 1 )
處理后汞含量 / ( μ g · L - 1)
附加步驟


-
< 100
預(yù)沉降
100
10 ～ 20
沉淀法

12 ～ 46
< 0. 5
-
60 ～ 87
4. 5 ～ 6. 0
-

5. 8
0. 9
鐵鹽混凝
0. 40 ～ 0. 81
0. 13 ～ 0. 19
投加聚合物

9. 3
1. 6
明礬混凝
0. 5
0. 21
投加聚合物

-
0. 8
-
150
40
投加石灰


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(dá)0. 25μg/L以下。而同樣處理初始汞含量為10～100μ g/L的廢水,汞去除率雖達(dá)90%以上,但出水汞含量最高達(dá)到 20μg/L。有證據(jù)表明當(dāng) pH值降至 2～4時(shí),汞去除率將有所升高。另一項(xiàng)研究中也觀察到這種 pH效應(yīng),在含汞 10 g/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(shí),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%AlCl 3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(dá)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(dá)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(jī)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(jìn)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(xiàn)中關(guān)于還原法的討論很多,但實(shí)際處理數(shù)據(jù)卻較少。還原法的主要優(yōu)點(diǎn)是汞能以金屬單質(zhì)的形式回收。具體參見http://www.dowater.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

鐵和鋅較好,因其價(jià)格低,溶液中損失少,反應(yīng)速度較高。用鐵時(shí),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(shí),汞回收量最多,pH值低于 5時(shí),發(fā)生氫氣,減少了有效面積;用鋅時(shí),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(jī)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(shí) ,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(shí) ,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(dá)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(jī)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(jī)礦物為過濾介質(zhì) ,含汞廢水按 120～200L/ m 2•min 的流速通過 38cm厚的濾墊一次 ,脫汞率達(dá) 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(diǎn)是需要時(shí)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(shí)處理費(fèi)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(dá)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(qiáng)酸性陽離子交換樹脂交換容量則較小,再生時(shí)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。