CN103771556A

CN103771556A - 气田含汞污水处理方法

Info

Publication number: CN103771556A
Application number: CN201410014696.3A
Authority: CN
Inventors: 唐钰茵; 刘昭铁; 屈撑囤; 鱼涛; 王寅; 柴澍靖
Original assignee: Shaanxi Normal University
Current assignee: Shaanxi Normal University
Priority date: 2014-01-13
Filing date: 2014-01-13
Publication date: 2014-05-07
Anticipated expiration: 2034-01-13
Also published as: CN103771556B

Abstract

本发明公开了一种气田含汞污水处理方法，利用吸附S^2-的粘土与含汞气田污水充分混合、反应并吸附污水中的汞离子后进行絮凝分离，达到汞的有效去除。该方法综合利用了吸附及硫化沉淀法，克服了直接加入沉淀药剂加量大、沉淀颗粒过小难以去除，汞残留大的不足，有效解决了含汞量为10～1500mg/L的气田污水中的汞的去除问题。本发明操作简单，处理成本低，能够使处理后水中汞含量达到允许排放标准0.005μg/L以下，能够处理的废水汞含量范围广，可以有效且彻底的去除污染水中的汞，实现了汞的高效去除。

Description

气田含汞污水处理方法

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及气田含汞污水处理中汞离子的去除方法。

背景技术

新疆某气田的天然气采气污水中含高浓度无机汞，其含量可高达1000～1500mg/L。如不经处理，其中的汞将对环境产生极大的影响。传统的含汞污水处理方法主要有化学沉淀法、活性炭吸附法、离子交换法等。化学沉淀法是高浓度汞离子废水处理的优先选择，且技术容易实现，但其药剂加量大、HgS颗粒较小故残留大，对低浓度汞废水处理不够彻底。活性炭吸附法在汞含量高时有很高的脱汞效率，汞含量低时效率下降，出水中汞含量可低至0.005mg/L，但其操作复杂，成本高、水质波动易导致超标。离子交换法受水中杂质影响大，成本高。

公开号为CN102030440的发明专利公开了一种含汞污染水处理工艺，先通过预处理使水体中的悬浮物浓度≤100mg/L，然后用硫化铵、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺沉淀絮凝，再经专性沸石和羟基类活性炭二级吸附，最后再离子交换去除汞及汞盐，使处理后污染水中的汞离子达到汞排放极限值为0.5μg/L。该工艺可以有效且彻底的去除污染水中的有机汞和无机汞，最终使水含汞浓度达到排放标准，其处理的水中最高汞含量为12.522μg/L。

公开号为CN102329054的发明专利公开了一种基于化学沉淀法的含汞废水处理方法。包括：汞处理沉淀剂制备、汞处理絮凝剂制备、初次化学沉淀处理和深度化学沉淀。其中的深度化学沉淀是化学沉淀法中凝聚沉淀法和硫化沉淀法的综合应用。该方法能够处理的废水汞含量范围为0.01～30mg/L，最终出水含汞量可降低至0.005mg/L以下，与目前企业最常用的化学沉淀-活性炭吸附法相比，操作更简便，生产成本更低，对废水水质的适应性更强，但该方法主要适用于氯碱、聚氯乙烯行业对含汞废水处理的需求，其处理上下限为0.01～30mg/L。

公开号为CN102583685的发明专利公开了一种脱除水溶液中微量汞的方法。该方法通过培养和剖析在汞环境下生长的植物，利用吸附和共沉淀原理，调节含汞水溶液的pH值，加入含硫物质与含锌试剂、含铜试剂或含铁试剂中的一种或两种以上形成的配合物或复合物。经过静置沉淀后，分离出含汞渣的水，经检测其所含汞含量小于0.01mg/L。该方法的特点是通过选择适宜的含硫物质，控制含硫物质与含锌试剂、含铜试剂或含铁试剂的加入量，以及溶液的pH值，可脱除含水溶液中的微量汞元素，所用的原料经济易得，未向体系中添加任何有害元素，因此是一种环境友好型且经济的处理工艺，其处理的水中含汞浓度为50mg/L以下，不适合高含汞污水中汞的去除。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述含汞污水处理方法的缺点，提供一种操作简单、能有效控制处理后水中汞含量的气田污水处理方法。

解决上述技术问题所采用的技术方案由下述步骤组成：

1、粘土吸附S^2-

将粒径为30～120μm的粘土加入质量分数为10%的硫化钠水溶液中，S^2-与粘土的质量比为0.1～2.5:1，搅拌至S^2-充分吸附在粘土上，静置，倾去上层清液，得到吸附S^2-的粘土。

2、化学沉淀汞

按照S^2-与气田污水中Hg²⁺的质量比为1.1～1.5:1，将吸附S^2-的粘土加入含汞气田污水中，常温搅拌5～30分钟。

3、絮凝吸附除汞

向步骤2的混合液中加入聚合氯化铝和分子量为800～1200万的聚丙烯酰胺，聚合氯化铝的加入量为40～80mg/L，分子量为800～1200万的聚丙烯酰胺的加入量为1～5mg/L，搅拌1～5分钟，静置，滤去含汞沉淀物。

本发明的粘土吸附S^2-步骤1中，S^2-与粘土的质量比优选0.8～1.2:1。

本发明方法可以处理Hg²⁺的含量为1000～1500mg/L的气田污水。

本发明采用吸附S^2-的粘土进行汞的去除，S^2-与Hg²⁺反应产物吸附于粘土表面，克服了直接加入沉淀药剂加量大、沉淀颗粒过小难以去除、汞残留大的不足，有效解决了含汞量为10～1500mg/L的气田污水中汞的去除问题，操作简单，处理成本低，可使处理后水的汞含量达到排放标准0.005μg/L以下，实现了汞的高效去除。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。

实施例1

1、粘土吸附S^2-

将4.0g粒径为30～120μm的粘土加入78g质量分数为10%的硫化钠水溶液中，S^2-与粘土的质量比为0.8:1，搅拌至S^2-充分吸附在粘土上，静置，倾去上层清液，得到吸附S^2-的粘土。

2、化学沉淀汞

按照S^2-与气田污水中Hg²⁺的质量比为1.1:1，将6.50mg吸附S^2-的粘土加入250mL Hg²⁺含量为10mg/L的气田污水中，常温搅拌5分钟。

3、絮凝吸附除汞

向步骤2的混合液中加入聚合氯化铝和分子量为800万的聚丙烯酰胺，聚合氯化铝的加入量为40mg/L，分子量为800万的聚丙烯酰胺的加入量为1mg/L，搅拌5分钟，静置，滤去含汞沉淀物。经分析，滤液中Hg²⁺的含量小于0.005μg/L。

实施例2

在实施例1的化学沉淀汞步骤2中，按S^2-与气田污水中Hg²⁺的质量比为1.2:1，将35mg吸附S^2-的粘土加入250mL Hg²⁺含量为50mg/L的气田污水中，常温搅拌10分钟。其他步骤与实施例1相同。经分析，滤液中Hg²⁺的含量小于0.005μg/L。

实施例3

在实施例1的化学沉淀汞步骤2中，按S^2-与气田污水中Hg²⁺的质量比为1.5:1，将85mg吸附S^2-的粘土加入250mL Hg²⁺含量为100mg/L的气田污水中，常温搅拌30分钟。其他步骤与实施例1相同。经分析，滤液中Hg²⁺的含量小于0.005μg/L。

实施例4

在实施例1的化学沉淀汞步骤2中，按S^2-与气田污水中Hg²⁺的质量比为1.2:1，将70mg吸附S^2-的粘土加入250mL Hg²⁺含量为100mg/L的气田污水中，常温搅拌10分钟。其他步骤与实施例1相同。经分析，滤液中Hg²⁺的含量小于0.005μg/L。

实施例5

在实施例1的化学沉淀汞步骤2中，按S^2-与气田污水中Hg²⁺的质量比为1.3:1，将150mg吸附S^2-的粘土加入250mL Hg²⁺含量为200mg/L的气田污水中，常温搅拌10分钟。其他步骤与实施例1相同。经分析，滤液中Hg²⁺的含量小于0.005μg/L。

实施例6

在实施例1的化学沉淀汞步骤2中，按S^2-与气田污水中Hg²⁺的质量比为1.5:1，将340mg吸附S^2-的粘土加入250mL Hg²⁺含量为400mg/L的气田污水中，常温搅拌20分钟。其他步骤与实施例1相同。经分析，滤液中Hg²⁺的含量小于0.005μg/L。

实施例7

在实施例1的化学沉淀汞步骤2中，按照S^2-与气田污水中Hg²⁺的质量比为1.3:1，将750mg吸附S^2-的粘土加入250mL Hg²⁺含量为1000mg/L的气田污水中，常温搅拌30分钟。其他步骤与实施例1相同。经分析，滤液中Hg²⁺的含量小于0.005μg/L。

实施例8

在实施例1的化学沉淀汞步骤2中，按照S^2-与气田污水中Hg²⁺的质量比为1.5:1，将1300mg吸附S^2-的粘土加入250mL Hg²⁺含量为1500mg/L的气田污水中，常温搅拌20分钟。其他步骤与实施例1相同。经分析，滤液中Hg²⁺的含量小于0.005μg/L。

实施例9

在实施例1～8的粘土吸附S^2-步骤1中，按照S^2-与粘土的质量比为0.1:1，制备吸附S^2-的粘土，化学沉淀汞步骤2中，按照相应实施例中S^2-与气田污水中Hg²⁺的质量比化学沉淀汞，絮凝吸附除汞步骤3与实施例1相同。

实施例10

在实施例1～8的粘土吸附S^2-步骤1中，按照S^2-与粘土的质量比为1.2:1，制备吸附S^2-的粘土，化学沉淀汞步骤2中，按照相应实施例中S^2-与气田污水中Hg²⁺的质量比化学沉淀汞，絮凝吸附除汞步骤3与实施例1相同。

实施例11

在实施例1～8的粘土吸附S^2-步骤1中，按照S^2-与粘土的质量比为2.5:1，制备吸附S^2-的粘土，化学沉淀汞步骤2中，按照相应实施例中S^2-与气田污水中Hg²⁺的质量比化学沉淀汞，絮凝吸附除汞步骤3与实施例1相同。

实施例12

在实施例1～11的絮凝吸附除汞步骤3中，聚合氯化铝的加入量改为80mg/L，分子量为800万的聚丙烯酰胺替换为分子量为1200万的聚丙烯酰胺，其加入量改为5mg/L，其他步骤与相应实施例相同。

Claims

1.一种气田含汞污水处理方法，其特征在于它由下述步骤组成：

（1）粘土吸附S^2-

将粒径为30～120μm的粘土加入质量分数为10%的硫化钠水溶液中，S^2-与粘土的质量比为0.1～2.5:1，搅拌至S^2-充分吸附在粘土上，静置，倾去上层清液，得到吸附S^2-的粘土；

（2）化学沉淀汞

按照S^2-与气田污水中Hg²⁺的质量比为1.1～1.5:1，将吸附S^2-的粘土加入含汞气田污水中，常温搅拌5～30分钟；

（3）絮凝吸附除汞

向步骤（2）的混合液中加入聚合氯化铝和分子量为800～1200万的聚丙烯酰胺，聚合氯化铝的加入量为40～80mg/L，分子量为800～1200万的聚丙烯酰胺的加入量为1～5mg/L，搅拌1～5分钟，静置，滤去含汞沉淀物。

2.根据权利要求1所述的气田含汞污水处理方法，其特征在于：所述的粘土吸附S^2-步骤（1）中，S^2-与粘土的质量比为0.8～1.2:1。

3.根据权利要求1所述的气田含汞污水处理方法，其特征在于：所述的含汞气田污水中Hg²⁺的含量为10～1500mg/L。