CN103011372A - 一种去除污水中汞的方法 - Google Patents

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万玉山
李娜
王莉
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Abstract

本发明公开了一种去除污水中汞的方法。该方法是：(1)将膜表面活性剂、流动载体、膜溶剂混合，并中速搅拌16～20min，制得膜相；(2)将与膜相体积比为3∶4的内水相药剂缓慢加入到膜相中，高速搅拌5～10min，制得油包水型的乳状液；(3)将上述制得的乳状液加入到汞浓度在10～100mg/L的废水中，静置分层；(4)分层后的乳液经高压电场破乳，分离出油相及内水相；(5)将含有汞的油相萃取、低温蒸发，得到汞蒸气，冷凝，实现汞与油相的分离。本发明具有工艺流程简单，运行费用较低，无污泥产生，除汞效果高等特点。出水低于国家一级排放标准。

Description

一种去除污水中汞的方法
技术领域
本发明涉及一种含汞废水的处理方法，特别涉及处理汞浓度在10～100mg/L范围内的废水，属于环境保护中废水处理领域。
背景技术
汞在自然界中普遍存在，一般动物植物中都含有微量的汞，因此我们的食物中，都有微量的汞存在，可以通过排泄、毛发等代谢，不影响健康，但是如果超量就会发生严重后果。同时，伴随着工业的发展，汞的用途越来越广，生产量急剧增加，从而使大量的汞随着人类活动而进入环境。主要包括：施用含汞农药和含汞污泥肥料；汞矿的开采、冶炼；含汞废水灌溉；城市垃圾、废物焚烧等等。人类活动造成水体汞污染，主要来自氯碱、塑料、电池、电子等工业排放的废水。而排向大气和土壤的也将随着水循环回归入水体。据第一财经日报综合报道，专家介绍，汞被联合国环境规划署列为全球性污染物，是除了温室气体外唯一一种对全球范围产生影响的化学物质。
目前，国内外根据其处理手段的不同，可分为物化法和生物法，根据汞在溶液中存在的形态不同，常用的处理方法分两类：第一类是使废水中呈溶解状态的汞离子转变为不溶的重金属化合物，经过沉淀或浮上法从废水中除去，具体方法有化学沉淀法、离子交换法、吸附法等；第二类是使废水中的重金属在不改变其化学形态的条件下进行浓缩和分离，具体方法有反渗透法、电渗析法、蒸发浓缩法。这类方法能有效的去除废水中的汞，但都存在着投资大，运行费用高，治理后的水难以达标，污泥产量大等问题。
为克服现有技术的不足，本发明提供了一种含汞废水的处理方法，该发明方法工艺流程简单，运行成本低，处理效果显著，经一次处理后水中残留汞离子浓度小于0.2mg/L，低于国家规定的一级排放标准，去除率高达99.9％以上；无沉淀产生，不会引起二次污染，且出水和废水中的金属氧化物均可回收利用。
发明内容
本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供了一种处理废水中含汞浓度为10mg/L～100mg/L的除汞方法，该除汞工艺流程简单，运行成本低，处理效果显著，经一次处理后水中残留汞离子浓度小于0.2mg/L，低于国家规定的一级排放标准，去除率高达99.9％以上，无沉淀产生，不会引起二次污染。
本发明采用的技术方案是：
(1)将体积比为6％～7％的膜表面活性剂及体积比为11％～15％的流动载体，分别加入到体积比为2∶3的膜溶剂中，并中速搅拌16～20min，制得膜相；
(2)将与膜相体积比为3∶4的内水相药剂缓慢加入到膜相中，高速搅拌5～10min，制得油包水型的乳状液；
(3)将上述制得的乳状液加入到汞浓度在10～100mg/L的废水中，加入10～15ppm乳状液，外水相pH为5.5～6.5，以800r/min的速度搅拌35～45min，静置分层；
(4)分层后得到的乳液经高压电场破乳，分离出油相及内水相，实现污水中汞从废水中转移到油相中，并加以分离；
(5)将含有汞的油相萃取、低温蒸发，得到汞蒸气，冷凝，实现汞与油相的分离。
所述的膜表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十八烷基三甲基溴化铵中的一种或两种。
所述的流动载体为二氯乙烷、三氯甲烷中的一种或两种。
所述的膜溶剂为四氯化碳；所述的内水相药剂为延胡索酸、草酰乙酸中的一种。
具体应用方法是：按照上述方法所制备而成的乳状液与载体混合，然后将所得到的物质加入到含汞废水中，用酸调整至pH至3.0～6.5，以100～450r/min的转速进行搅拌处理；然后静置2～10min，乳液上浮，上浮的乳液经高压电场破乳，实现重金属汞的回收，所得的油相可返回制乳器中循环制乳，出水即可低于国家一级排放标准。
本发明的有益效果是：
(1)工艺流程简单，运行成本低；
(2)处理效果显著，经一次处理后水中残留汞离子浓度小于0.2mg/L，低于国家规定的一级排放标准，去除率高达99.9％以上；
(3)该除汞方法在处理各种浓度的酸、碱含汞等重金属废水时，都可确保出水的汞等重金属含量稳定地低于工业废水最高允许排放浓度并且接近或低于生活饮用水质标准规定的浓度。
具体实施方式
本发明的具体实施步骤依次是：
(1)将体积比为6％～7％的膜表面活性剂及体积比为11％～15％的流动载体，分别加入到体积比为2∶3的膜溶剂中，并中速搅拌16～20min，制得膜相；
(2)将与膜相体积比为3∶4的内水相药剂缓慢加入到膜相中，高速搅拌5～10min，制得油包水型的乳状液；
(3)将上述制得的乳状液加入到汞浓度在10～100mg/L的废水中，加入10～15ppm乳状液，外水相pH为5.5～6.5，以800r/min的速度搅拌35～45min，静置分层；
(4)分层后得到的乳液经高压电场破乳，分离出油相及内水相，实现污水中汞从废水中转移到油相中，并加以分离；
(5)将含有汞的油相萃取、低温蒸发，得到汞蒸气，冷凝，实现汞与油相的分离。
所述的膜表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十八烷基三甲基溴化铵中的一种或两种。
所述的流动载体为二氯乙烷、三氯甲烷中的一种或两种。
所述的膜溶剂为四氯化碳；所述的内水相药剂为延胡索酸、草酰乙酸中的一种或两种。
具体应用方法是：按照上述方法所制备而成的乳状液与载体混合，然后将所得到的物质加入到含汞废水中，用酸调整至pH至3.0～6.5，以100～450r/min的转速进行搅拌处理；然后静置2～10min，乳液上浮，上浮的乳液经高压电场破乳，实现重金属汞的回收，所得的油相可返回制乳器中循环制乳，出水即可低于国家一级排放标准。
本发明的方法与现有方法相比所具有的优点及效果是：
(1)工艺流程简单、药剂原料易得、成本低廉、操作方便；
(2)在常温下进行，无噪音，所用的化学药剂无毒、无害、不挥发，且处理过程不产生新的“三废”；
(3)吸附塔装置可循环使用，重金属可回收利用；
(4)处理效果显著，经一次处理后水中残留汞离子浓度低于0.08mg/L，低于国家规定的一级排放标准，去除率高达99.99％以上。
实例1
将体积比为6％的膜表面活性剂及体积比为11％的流动载体，分别加入到体积比为2∶3的膜溶剂中，并中速搅拌16min，制得膜相；将与膜相体积比为3∶4的内水相药剂缓慢加入到膜相中，高速搅拌5min，制得油包水型的乳状液；将上述制得的乳状液加入到汞浓度在10mg/L的废水中，加入10ppm乳状液，外水相pH为5.5，以800r/min的速度搅拌35min，静置分层；分层后得到的乳液经高压电场破乳，分离出油相及内水相，实现污水中汞从废水中转移到油相中，并加以分离；将含有汞的油相萃取、低温蒸发，得到汞蒸气，冷凝，实现汞与油相的分离。汞浓度从6mg/L降到了0.06mg/L，去除率达到了99.99％。
实例2
将体积比为7％的膜表面活性剂及体积比为13％的流动载体，分别加入到体积比为2∶3的膜溶剂中，并中速搅拌18min，制得膜相；将与膜相体积比为3∶4的内水相药剂缓慢加入到膜相中，高速搅拌8min，制得油包水型的乳状液；将上述制得的乳状液加入到汞浓度在50mg/L的废水中，加入12ppm乳状液，外水相pH为6.0，以800r/min的速度搅拌40min，静置分层；分层后得到的乳液经高压电场破乳，分离出油相及内水相，实现污水中汞从废水中转移到油相中，并加以分离；将含有汞的油相萃取、低温蒸发，得到汞蒸气，冷凝，实现汞与油相的分离。汞浓度从6mg/L降到了0.03mg/L，去除率达到了99.99％。
实例3
将体积比为7％的膜表面活性剂及体积比为15％的流动载体，分别加入到体积比为2∶3的膜溶剂中，并中速搅拌20min，制得膜相；将与膜相体积比为3∶4的内水相药剂缓慢加入到膜相中，高速搅拌10min，制得油包水型的乳状液；将上述制得的乳状液加入到汞浓度在100mg/L的废水中，加入15ppm乳状液，外水相pH为6.5，以800r/min的速度搅拌45min，静置分层；分层后得到的乳液经高压电场破乳，分离出油相及内水相，实现污水中汞从废水中转移到油相中，并加以分离；将含有汞的油相萃取、低温蒸发，得到汞蒸气，冷凝，实现汞与油相的分离。汞浓度从6mg/L降到了0.02mg/L，去除率达到了99.99％。

Claims (2)

1.一种去除污水中汞的方法，其特征在于：
(1)将体积比为6％～7％的膜表面活性剂及体积比为11％～15％的流动载体，分别加入到体积比为2∶3的膜溶剂中，并中速搅拌16～20min，制得膜相；
(2)将与膜相体积比为3∶4的内水相药剂缓慢加入到膜相中，高速搅拌5～10min，制得油包水型的乳状液；
(3)将上述制得的乳状液加入到汞浓度在10～100mg/L的废水中，加入10～15ppm乳状液，外水相pH为5.5～6.5，以800r/min的速度搅拌35～45min，静置分层；
(4)分层后得到的乳液经高压电场破乳，分离出油相及内水相，实现污水中汞从废水中转移到油相中，并加以分离；
(5)将含有汞的油相萃取、低温蒸发，得到汞蒸气，冷凝，实现汞与油相的分离。
2.根据权利要求1所述的一种含铅废水的处理方法，其特征在于：所述的膜表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十八烷基三甲基溴化铵中的一种或两种，流动载体为二氯乙烷、三氯甲烷中的一种或两种，膜溶剂为四氯化碳，内水相药剂为延胡索酸、草酰乙酸中的一种或两种。
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