CN106587438A - 电石法pvc生产中含汞废水的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电石法PVC生产中含汞废水的处理方法，该方法包括将含汞废水汇集至沉淀池中对废水中的大颗粒沉淀物进行沉淀处理，由输送泵将经过沉淀处理后的含汞废水抽入至过滤预处理装置内进行过滤预处理，将经过过滤预处理后的含汞废水输送至混凝沉淀反应器内，向混凝沉淀反应器内先后加入硫化钠溶液和无机絮凝剂，并生成HgS絮状沉淀自然沉淀下来；经过反应沉淀后的过滤清液输送至超滤装置内，过滤清液依次通过除汞树脂膜和装载有除汞填料的填料柱再次进行无机汞和有机汞共同吸附处理，并产生超滤清液；将超滤清液输送至盐水分离装置内进行浓缩除盐，最后通过盐水分离装置输出符合国家标准的淡水排入到储水箱内进行存储待用。
Description
技术领域
本发明涉及含汞废水的处理技术领域，具体地说是涉及一种电石法PVC生产中含汞废水的处理方法。
背景技术
聚氯乙烯（PVC）是五大通用塑料之一，广泛应用于工业、农业、国防、化学建材等重要领域，是“以塑代钢、以塑代木”的重要产品，是简历资源、能源节约型社会的重要产品之一，在国民经济中占有重要的地位。在我国，聚氯乙烯的生产主要采用电石法以乙炔原料路线为主。在电石法PVC生产过程中，氯乙烯合成使用的触媒是以活性炭为载体浸渍负载10%-12%的氯化汞。这样每年使用氯化汞触媒约7000t（氯化汞770t，汞约570t），占中国汞消费量的50%以上，是中国乃至世界最大的耗汞行业。这种采用氯化汞作触媒，升华损失的氯化汞随反应生成的粗氯乙烯气经过水洗、碱洗工序除去过量的盐酸后，进入质量分数为31%的废酸和部分废碱中。产生的废水中汞含量不稳定，同时含有大量的无机盐和多种杂质，水质成分十分复杂，处理难度大，为企业的清洁生产带来一定的影响。由此可见，电石法PVC生产导致了大量汞排放及汞污染，汞污染具有持久性、生物累积性和生物扩大性，对环境和人体健康具有很大影响。
在全球禁汞和国内汞资源短缺的双重压力下，电石法PVC的生产企业需要积极开展环境友好生产改造，有效降低汞的消耗和排放，才是唯一出路，也是在无汞触媒研发成功之前行业的发展方向。因此，有必要提出一种能够有效降低电石法PVC生产工艺中含汞废水的汞含量的处理方法势在必行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电石法PVC生产中含汞废水的处理方法，该处理方法对含汞废水中的汞进行深度彻底处理，操作方便，污染小，工艺简单合理，易于实施且见效快。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为，一种电石法PVC生产中含汞废水的处理方法，具体采用包括沉淀池、输送泵、过滤预处理装置、混凝沉淀反应器、超滤装置及盐水分离装置的含汞废水处理系统，所述沉淀池、输送泵、过滤预处理装置、混凝沉淀反应器、超滤装置和盐水分离装置依次相连接，所述过滤预处理装置内设有活性炭过滤器，所述超滤装置内除汞树脂膜和装载有除汞填料的填料柱，所述盐水分离装置包括电极板、分离隔板、阳离子交换膜、阴离子交换膜和输水通道；采用上述处理系统进行含汞废水的处理方法具体包括如下步骤：
（1）将含汞废水汇集至沉淀池中对废水中的大颗粒沉淀物进行沉淀处理，以除去废水中的悬浮物；
（2）由输送泵将经过沉淀处理后的含汞废水抽入至过滤预处理装置内进行过滤预处理，将含汞废水中的无机汞通过活性炭过滤器进行初级吸附处理；
（3）将经过过滤预处理后的含汞废水输送至混凝沉淀反应器内，先向混凝沉淀反应器内加入硫化钠溶液进行充分反应，然后再向混凝沉淀反应器内加入无机絮凝剂，最后生成HgS絮状沉淀自然沉淀下来；
（4）经过反应沉淀后的过滤清液输送至超滤装置内，过滤清液依次通过除汞树脂膜和装载有除汞填料的填料柱再次进行无机汞和有机汞共同吸附处理，并产生超滤清液；
（5）将超滤清液输送至盐水分离装置内进行浓缩除盐，最后通过盐水分离装置输出符合国家标准的淡水排入到储水箱内进行存储待用。
作为本发明的一种改进， 在所述过滤预处理装置和混凝沉淀反应器之间设有PH调节池，在PH调节池内将含汞废水的PH值调节为9-11，并将PH值调节后的含汞废水输送至混凝沉淀反应器中。
作为本发明的一种改进， 所述硫化钠溶液的加入量为混凝沉淀反应器内含汞废水量的1/3-1/2，加入混凝沉淀反应器内的所述无机絮凝剂的质量分数为0.01%-0.03%，并且所述混凝沉淀反应器内设有电动搅拌器。通过电动搅拌器对混凝沉淀反应器内的含汞废水、硫化钠溶液以及无机絮凝剂进行充分搅拌反应，从而高效、高产生成HgS絮状沉淀物进行回收。
作为本发明的一种改进， 所述除汞树脂膜采用强碱性阴离子交换树脂、重金属螯合树脂、大网孔型树脂、DEX-Hg树脂、CH-95树脂及TP214树脂中的任意一种。
作为本发明的一种改进， 所述装载有除汞填料的填料柱内除汞填料可选用沸石分子筛、壳聚糖吸附剂、金属锰钾矿粉、凹凸棒土、膨润土或以细菌、真菌及藻类为吸附载体的生物吸附剂中的任意一种。
作为本发明的一种改进， 在所述除汞树脂膜和填料柱之间设有集液器，所述集液器和填料柱之间设有流速控制器。
作为本发明的一种改进，通过所述流速控制器将通过填料柱的过滤清液的流速分为初级流速、中级流速和高级流速三个等级，其中，初级流速、中级流速和高级流速之间的流速比为1:1.5:2，从而可根据填料柱内所装载的除汞填料对汞的吸收速度对通过填料柱的过滤清液流速进行选择控制，可有效提高填料柱对汞的吸附效果。
相对于现有技术，本发明所提出的含汞废水的处理方法易于操作和实现，除汞效果高效且稳定，可稳定地将废水中的汞含量降至0.005mg/L以下，满足了环保要求的同时，还可最大限度的回收废水中的汞，所产生的高浓度的再生废液可进行富汞固化处理，并重新作为触媒被回收利用，实现了汞在电石法PVC生产系统内循环利用，实现了零汞或微汞排放。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
一种电石法PVC生产中含汞废水的处理方法，具体采用包括沉淀池、输送泵、过滤预处理装置、混凝沉淀反应器、超滤装置及盐水分离装置的含汞废水处理系统，所述沉淀池、输送泵、过滤预处理装置、混凝沉淀反应器、超滤装置和盐水分离装置依次相连接，所述过滤预处理装置内设有活性炭过滤器，所述超滤装置内除汞树脂膜和装载有除汞填料的填料柱，所述盐水分离装置包括电极板、分离隔板、阳离子交换膜、阴离子交换膜和输水通道。采用上述处理系统进行含汞废水的处理方法具体包括如下步骤：
（1）将含汞废水汇集至沉淀池中对废水中的大颗粒沉淀物进行沉淀处理，以除去废水中的悬浮物；
（2）由输送泵将经过沉淀处理后的含汞废水抽入至过滤预处理装置内进行过滤预处理，将含汞废水中的无机汞通过活性炭过滤器进行初级吸附处理；
（3）将经过过滤预处理后的含汞废水输送至混凝沉淀反应器内，先向混凝沉淀反应器内加入硫化钠溶液进行充分反应，然后再向混凝沉淀反应器内加入无机絮凝剂，最后生成HgS絮状沉淀自然沉淀下来；
（4）经过反应沉淀后的过滤清液输送至超滤装置内，过滤清液依次通过除汞树脂膜和装载有除汞填料的填料柱再次进行无机汞和有机汞共同吸附处理，并产生超滤清液；
（5）将超滤清液输送至盐水分离装置内进行浓缩除盐，最后通过盐水分离装置输出符合国家标准的淡水排入到储水箱内进行存储待用。
优选的，在所述过滤预处理装置和混凝沉淀反应器之间设有PH调节池，在PH调节池内将含汞废水的PH值调节为9-11，并将PH值调节后的含汞废水输送至混凝沉淀反应器中。
具体的，所述硫化钠溶液的加入量为混凝沉淀反应器内含汞废水量的1/3-1/2，加入混凝沉淀反应器内的所述无机絮凝剂的质量分数为0.01%-0.03%，并且所述混凝沉淀反应器内设有电动搅拌器。通过电动搅拌器对混凝沉淀反应器内的含汞废水、硫化钠溶液以及无机絮凝剂进行充分搅拌反应，从而高效、高产生成HgS絮状沉淀物进行回收。
其中，所述除汞树脂膜采用强碱性阴离子交换树脂、重金属螯合树脂、大网孔型树脂、DEX-Hg树脂、CH-95树脂及TP214树脂中的任意一种。优选采用DEX-Hg树脂作为除汞树脂膜。而所述装载有除汞填料的填料柱内除汞填料可选用沸石分子筛、壳聚糖吸附剂、金属锰钾矿粉、凹凸棒土、膨润土或以细菌、真菌及藻类为吸附载体的生物吸附剂中的任意一种。优选采用沸石分子筛和以细菌、真菌及藻类为吸附载体的生物吸附剂分为上下层来分别进一步对过滤清液中的无机汞和有机汞进行分别吸附处理，从而有效去除过滤清液中的汞含量。
此外，在所述除汞树脂膜和填料柱之间设有集液器，所述集液器和填料柱之间设有流速控制器。通过所述流速控制器将通过填料柱的过滤清液的流速分为初级流速、中级流速和高级流速三个等级，其中，初级流速、中级流速和高级流速之间的流速比为1:1.5:2，从而可根据填料柱内所装载的除汞填料对汞的吸收速度对通过填料柱的过滤清液流速进行选择控制，可有效提高填料柱对汞的吸附效果。
需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。在权利要求中，单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。
Claims (7)
1.一种电石法PVC生产中含汞废水的处理方法，其特征在于：具体采用包括沉淀池、输送泵、过滤预处理装置、混凝沉淀反应器、超滤装置及盐水分离装置的含汞废水处理系统，所述沉淀池、输送泵、过滤预处理装置、混凝沉淀反应器、超滤装置和盐水分离装置依次相连接，所述过滤预处理装置内设有活性炭过滤器，所述超滤装置内除汞树脂膜和装载有除汞填料的填料柱，所述盐水分离装置包括电极板、分离隔板、阳离子交换膜、阴离子交换膜和输水通道；采用上述处理系统进行含汞废水的处理方法具体包括如下步骤：
（1）将含汞废水汇集至沉淀池中对废水中的大颗粒沉淀物进行沉淀处理，以除去废水中的悬浮物；
（2）由输送泵将经过沉淀处理后的含汞废水抽入至过滤预处理装置内进行过滤预处理，将含汞废水中的无机汞通过活性炭过滤器进行初级吸附处理；
（3）将经过过滤预处理后的含汞废水输送至混凝沉淀反应器内，先向混凝沉淀反应器内加入硫化钠溶液进行充分反应，然后再向混凝沉淀反应器内加入无机絮凝剂，最后生成HgS絮状沉淀自然沉淀下来；
（4）经过反应沉淀后的过滤清液输送至超滤装置内，过滤清液依次通过除汞树脂膜和装载有除汞填料的填料柱再次进行无机汞和有机汞共同吸附处理，并产生超滤清液；
（5）将超滤清液输送至盐水分离装置内进行浓缩除盐，最后通过盐水分离装置输出符合国家标准的淡水排入到储水箱内进行存储待用。
2.如权利要求1所述的电石法PVC生产中含汞废水的处理方法，其特征在于，在所述过滤预处理装置和混凝沉淀反应器之间设有PH调节池，在PH调节池内将含汞废水的PH值调节为9-11，并将PH值调节后的含汞废水输送至混凝沉淀反应器中。
3.如权利要求2所述的电石法PVC生产中含汞废水的处理方法，其特征在于，所述硫化钠溶液的加入量为混凝沉淀反应器内含汞废水量的1/3-1/2，加入混凝沉淀反应器内的所述无机絮凝剂的质量分数为0.01%-0.03%，并且所述混凝沉淀反应器内设有电动搅拌器。
4.如权利要求3所述的电石法PVC生产中含汞废水的处理方法，其特征在于，所述除汞树脂膜采用强碱性阴离子交换树脂、重金属螯合树脂、大网孔型树脂、DEX-Hg树脂、CH-95树脂及TP214树脂中的任意一种。
5.如权利要求4所述的电石法PVC生产中含汞废水的处理方法，其特征在于，所述装载有除汞填料的填料柱内除汞填料可选用沸石分子筛、壳聚糖吸附剂、金属锰钾矿粉、凹凸棒土、膨润土或以细菌、真菌及藻类为吸附载体的生物吸附剂中的任意一种。
6.如权利要求5所述的电石法PVC生产中含汞废水的处理方法，其特征在于，在所述除汞树脂膜和填料柱之间设有集液器，所述集液器和填料柱之间设有流速控制器。
7.如权利要求6所述的电石法PVC生产中含汞废水的处理方法，其特征在于，通过所述流速控制器将通过填料柱的过滤清液的流速分为初级流速、中级流速和高级流速三个等级，其中，初级流速、中级流速和高级流速之间的流速比为1:1.5:2，从而可根据填料柱内所装载的除汞填料对汞的吸收速度对通过填料柱的过滤清液流速进行选择控制。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170426 |
|
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