CN102381749B - 一种低浓度含汞废水的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低浓度含汞废水的处理方法，包括如下步骤：首先将低浓度含汞废水在含汞废液贮槽中收集后，通过废水输送泵送入还原反应器，还原反应器内的填料为金属锌，低浓度含汞废水中的汞离子与金属锌发生还原反应，析出液态汞单质并与还原后的废水一起进入旋液分离器中进行液液分离，经分离后的汞单质由旋液分离器的底部排出并装桶密封收集，分离后的上清液由旋液分离器的顶部出来，当含汞浓度≤0.5μg/l后排放。本发明解决了目前低浓度含汞废水难以处理从而造成对环境污染的问题。具有工艺简单合理、投资少、易实施等优点，可广泛应用于低浓度含汞废水的处理中，特别适用于聚氯乙烯树脂生产中的含汞废水处理的中。
Description
技术领域：
本发明涉及污水处理领域，特别是低浓度含汞废水的处理方法。
背景技术：
由于聚氯乙烯的广泛应用，以及我国电石资源十分丰富和电石乙炔法工艺技术的日益成熟，使得电石法聚氯乙烯工业迅猛发展，然而带来巨大经济效益的同时也带来了严重的环境污染问题，由于以HgCl2作为催化剂，不可避免的造成汞的流逝，随之造成的汞污染问题也日趋严重。虽然含汞废水的危害早已被人们所认识，并且开发了很多方法进行处理，但大部分文献中的处理数据是实验室或中试研究的结果，实际用于工业中含汞废水处理的工程实践尚不成熟，特别是针对含汞浓度低于0.1mg/l的低浓度含汞废水的处理尚未有有效地处理方法。
中国专利CN 102030440A中公布了“汞污染水处理工艺”，其主要包括预处理和汞的去除，其中预处理：将收集的污染水进行预处理，使得水体中的悬浮物浓度≤100mg/l；汞的去除：(1)无机汞的去除；(2)吸附去除汞及汞盐：经专性沸石和羟基类活性炭二级吸附；羟基类活性炭，实现对污水中的无机汞盐类进一步吸附处理；(3)离子交换去除汞及汞盐，进行对污染水中的汞的最终处理，使处理后污染水中的汞离子达到汞排放限制值为0.5μg/l。但该方法存在以下缺点：一是采用化学沉淀法存在着易引起水质硬化，对低浓度含汞废水处理不彻底；二是采用活性炭吸附，其处理效果与汞的初始形态和浓度、废水的PH值及接触时间有很大关系，过程不易控制，而且处理费用较高；三是采用离子交换法造价较高，不利于广泛推广应用。
发明内容：
本发明在于解决了目前低浓度含汞废水难以处理从而造成对环境污染的问题，进而提供了一种对低浓度含汞废水处理彻底、投资少、工艺简单合理、易实施、见效快的低浓度含汞废水的处理方法。
本发明采用的技术方案是：一种低浓度含汞废水的处理方法，包括依次相连的含汞废液贮槽、废水输送泵、还原反应器和旋液分离器；首先将含汞浓度低于0.1mg/l的低浓度含汞废水，在含汞废液贮槽中收集后，通过废水输送泵以均匀稳定的流速送入还原反应器，还原反应器内的填料为金属锌，在还原反应器中低浓度含汞废水中的汞离子与金属锌发生还原反应，析出液态汞单质并与还原后的废水一起进入旋液分离器中进行液液分离，经分离后的汞单质由旋液分离器的底部排出并装桶密封收集，分离后的上清液由旋液分离器的顶部出来，当含汞浓度≤0.5μg/l后排放。使用锌粒还原剂可使汞离子还原成金属汞，而且还原剂价格低廉，溶剂中损失少，除汞效率高，有利于低浓度含汞废水的处理。
所述的一种低浓度含汞废水的处理方法，旋液分离器后连接一吸附器，吸附器内的填料为分子筛，从旋液分离器顶部出来的分离后的上清液进入吸附器，在还原反应器中未反应的汞离子被吸附器内的分子筛吸附，当吸附后的废水含汞浓度≤0.5μg/l后排放。分子筛对二价汞有较强的去除作用，并有较大的吸附容量，可在反应条件(汞浓度、PH、温度、接触时间等)较宽的范围使用，工艺过程易控制、易实施，有利于进一步提高低浓度含汞废水的处理效率。
所述的一种低浓度含汞废水的处理方法，吸附器后设置一废水循环泵，吸附后的废水通过废水循环泵以均匀稳定的流速将废水再送入还原反应器进行还原反应，经旋液分离器进行液液分离，旋液分离器顶部出来的分离后的上清液再进入吸附器，分离后的上清液含汞浓度≤0.5μg/l后排放。
所述的一种低浓度含汞废水的处理方法，吸附器顶部连接一气相吸附装置，气相吸附装置内填装有活性炭。使用活性炭，有利于将气相中的汞吸附到活性炭中，达到了保护环境的目的。
所述的一种低浓度含汞废水的处理方法，分子筛是可再生的，当分子筛达到吸附饱和后，在吸附器底部通入蒸汽对分子筛进行再生，通过分子筛的含汞蒸汽进入气相吸附装置后排放。利用化工生产过程中的蒸汽余热对分子筛进行再生，可有效利用能源，降低生产成本，达到了保护环境的目的。
所述的一种低浓度含汞废水的处理方法，吸附器内的填料为球状或柱状的13X型分子筛、5A型分子筛或固体活性炭、重金属螯合树脂。其中13X和5A分别表示分子筛的型号，其孔径分别为10A和5A。
所述的一种低浓度含汞废水的处理方法，还原反应器内的填料为金属，其离子态的电极电位低于汞离子的电极电位。
所述的一种低浓度含汞废水的处理方法，还原反应器内的填料为金属锌、金属铁、金属铝。
所述的一种低浓度含汞废水的处理方法，还原反应器内的填料为5-20mm的球状或柱状。
所述的一种低浓度含汞废水的处理方法，所述的均匀稳定的流速为4-15m3/h。
本发明本着保护环境、节能减排的目的，针对低浓度含汞废水难以处理这一污染环境的因素，通过金属还原和分子筛吸附过滤的处理方法，从而使经处理的低含量含汞废水能够达到≤0.5μg/l；采用金属还原法处理低浓度含汞废水，其反应速率较高，可直接回收金属汞，而经分离后的金属汞最终装桶密封收集，采用分子筛吸附的方法，因分子筛有较大的吸附容量，可在反应条件较宽的范围使用，而且分子筛可再生，故可重复使用，防止二次污染，进而达到保护环境的目的，同时也降低了生产成本，提高了经济效益。本发明一方面使得低浓度含汞废水处理彻底、污染小；另一方面由于本系统设备少，填料可重复使用，投资小，易实施；同时工艺简单合理，能够有效的达到节能减排、保护环境的目的。本发明可广泛应用于低浓度含汞废水的处理中，特别适用于聚氯乙烯树脂生产中的含汞废水处理的中。
附图说明：
图1为本发明的实施例工艺流程图；
图1中：1为含汞废液贮槽、2为废水输送泵、3为还原反应器、4为旋液分离器、5为吸附器、6为气相吸附装置、7为废水循环泵。
具体实施方式：
参照附图1中，本实施例包括如下步骤：包括依次相连的含汞废液贮槽1、废水输送泵2、还原反应器3和旋液分离器4；首先将含汞浓度低于0.1mg/l的低浓度含汞废水，在含汞废液贮槽1中收集后，通过废水输送泵2以均匀稳定的流速送入还原反应器3，还原反应器内的填料为金属锌，在还原反应器中低浓度含汞废水中的汞离子与金属锌发生还原反应，析出液态汞单质并与还原后的废水一起进入旋液分离器4中进行液液分离，经分离后的汞单质由旋液分离器的底部排出并装桶密封收集，分离后的上清液由旋液分离器的顶部出来，当含汞浓度≤0.5μg/l后排放。
另一实施例不同之处在于旋液分离器后连接一吸附器5，吸附器内的填料为分子筛，从旋液分离器顶部出来的分离后的上清液进入吸附器，在还原反应器中未反应的汞离子被吸附器内的分子筛吸附，当吸附后的废水含汞浓度≤0.5μg/l后排放。
另一实施例不同之处在于吸附器后设置一废水循环泵7，吸附后的废水通过废水循环泵以均匀稳定的流速将废水再送入还原反应器进行还原反应，经旋液分离器进行液液分离，旋液分离器顶部出来的分离后的上清液再进入吸附器，分离后的上清液含汞浓度≤0.5μg/l后排放。
另一实施例不同之处在于吸附器顶部连接一气相吸附装置6，气相吸附装置内填装有活性炭。
另一实施例不同之处在于分子筛是可再生的，当分子筛达到吸附饱和后，在吸附器底部通入蒸汽对分子筛进行再生，通过分子筛的含汞蒸汽进入气相吸附装置后排放。利用化工生产过程中的蒸汽余热对分子筛进行再生。
另一实施例不同之处在于吸附器内的填料为球状13X型分子筛。
另一实施例不同之处在于吸附器内的填料为重金属螯合树脂。
另一实施例不同之处在于还原反应器内的填料为10mm柱状的金属锌。
另一实施例不同之处在于还原反应器内的填料为5mm球状的金属铝。
另一实施例不同之处在于均匀稳定的流速为5m3/h。
另一实施例不同之处在于均匀稳定的流速为15m3/h。
以下为本发明的工作流程：
来自电石法生产氯乙烯工艺中的含汞浓度低于0.1mg/l的低浓度含汞废水，在含汞废液贮槽中收集到一定体积后，通过废水输送泵送入到还原反应器，在还原反应器中低浓度含汞废水中的汞离子与反应器填装的金属锌发生还原反应，析出液态汞单质与还原后的废水一起进入旋液分离器中进行液液分离，经分离后的汞单质由旋液分离器的底部排出并装桶密封，分离后的上清液由旋液分离器的顶部出来再进入吸附器，在还原反应器中未反应的汞离子被吸附器中的分子筛吸附剂吸附，然后吸附后的废水再通过废水循环泵将不合格的吸附后的废水再送入还原反应器继续循环反应，并保证均匀稳定的循环流量，直到废水循环泵出口的含汞废水浓度低于0.005ppm后，打开泵出口的阀门，将废水送入全厂综合污水处理厂处理。
当分子筛吸附达到饱和后，从底部通入蒸汽进行再生过程，顶部出来的含汞的气体进入气相吸附装置被活性炭吸附，从而达到保护环境的目的。
Claims (5)
1.一种低浓度含汞废水的处理方法，其特征在于：包括依次相连的含汞废液贮槽、废水输送泵、还原反应器和旋液分离器；首先将含汞浓度低于0.1mg/l的低浓度含汞废水，在含汞废液贮槽中收集后，通过废水输送泵以均匀稳定的流速送入还原反应器，还原反应器内的填料为金属锌，在还原反应器中低浓度含汞废水中的汞离子与金属锌发生还原反应，析出液态汞单质并与还原后的废水一起进入旋液分离器中进行液液分离，经分离后的汞单质由旋液分离器的底部排出并装桶密封收集，分离后的上清液由旋液分离器的顶部出来；旋液分离器后连接一吸附器，吸附器内的填料为分子筛，从旋液分离器顶部出来的分离后的上清液进入吸附器，在还原反应器中未反应的汞离子被吸附器内的分子筛吸附；吸附器后设置一废水循环泵，吸附后的废水通过废水循环泵以均匀稳定的流速将废水再送入还原反应器进行还原反应，经旋液分离器进行液液分离，旋液分离器顶部出来的分离后的上清液再进入吸附器，分离后的上清液经吸附器处理后含汞浓度≤0.5μg/l后排放；吸附器顶部连接一气相吸附装置，气相吸附装置内填装有活性炭。
2.根据权利要求1所述的低浓度含汞废水的处理方法，其特征在于：分子筛是可再生的，当分子筛达到吸附饱和后，在吸附器底部通入蒸汽对分子筛进行再生，通过分子筛的含汞蒸汽进入气相吸附装置后排放。
3.根据权利要求2所述的低浓度含汞废水的处理方法，其特征在于：吸附器内的填料为球状或柱状的13X型分子筛、5A型分子筛。
4.根据权利要求1所述的低浓度含汞废水的处理方法，其特征在于：还原反应器内的填料为5-20mm的球状或柱状金属锌。
5.根据权利要求1所述的低浓度含汞废水的处理方法，其特征在于：所述的均匀稳定的流速为4-15m3/h。
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