CN212954674U - 高酸度化工含汞废液联合脱汞装置 - Google Patents

Abstract

一种高酸度化工含汞废液联合脱汞装置，涉及废水脱汞领域。该装置是由依次连接的隔膜电沉积单元、连续硫化脱汞单元和吸附脱汞单元构成，该装置可实现连续高效脱除高酸度含汞废酸液中任何形态的汞，在不调整pH值的情况下直接高效脱除任何形式的汞，其具有效率高、无污染、可回收的优点，更利于净化后酸液的综合利用。

Description

高酸度化工含汞废液联合脱汞装置

技术领域

本实用新型涉及废水脱汞领域，特别涉及一种高酸度化工含汞废液联合脱汞装置。

背景技术

汞及其化合物因具有生物毒性、生物累积性、持久性、长距离传输性等特征，已成为中国乃至全球的优先控制污染物，汞的生产和使用会造成含汞废物的排放。排入水体的汞及其化合物，经物理、化学及生物作用形成各种形态的汞，甚至会转化成毒性很大的甲基类化合物。

针对含汞废水其传统的处理方法主要有化学沉淀法、金属还原法、活性炭吸附法、离子交换法、电解法、微生物法等。

化学沉淀法是应用较普遍的一种汞处理方法，能处理不同浓度、不同种类的汞盐，常用的方法有混凝沉淀法和硫化物沉淀法两种。

混凝沉淀法其原理是在含汞废水中加入混凝剂（石灰、铁盐、铝盐），在pH为8～10若碱性条件下，形成氢氧化物絮凝体，对汞有絮凝作用，使汞共沉淀析出。硫化物沉淀法利用若碱性条件下Na₂S、MgS中的S^2-与Hg⁺/ Hg²⁺之间有较强的亲和力，生成溶度积极小的硫化汞沉淀而从溶液中除去。

电解法是利用金属的电化学性质，在直流电作用下，汞化合物在阳极离解成汞离子，在阴极还原成金属汞，而除去废水中的汞。但这种方法缺点是水中的汞离子浓度不能降得很低。所以，电解法不适用处理含低浓度的汞离子废水，并且此种方法电耗大，投资成本高。

离子交换法与沉淀法和电解法相比，它能从溶液中去除低浓度的汞离子。离子交换法在离子交换器中进行，用大孔巯基（-SH）离子交换树脂吸附汞离子，达到去除水中汞离子的目的。这个过程是可逆的，离子交换树脂可以再生，一般用于二级处理。树脂的洗脱用40倍树脂的浓盐酸，洗脱率90%。但该法受废水中杂质的影响以及交换剂种类、产量和成本的限制。

吸附法除汞主要有：活性炭吸附法、甲克素吸附法、沸石分子筛吸附法、改性膨润土吸附法、粉煤灰吸附法、玉米芯粉吸附法和谷壳灰吸附法。改性后的稻米壳、甘蔗渣、大豆壳、锯末、椰子壳、花生壳、苹果核以及飞灰都能用来作为吸附剂处理汞。活性炭具有极大的表面积，在活化过程中形成一些含氧官能团（-COOH,-OH，-C=O）使活性炭具有化学吸附和催化氧化、还原的功能，能有效去除重金属。用活性炭处理含汞量较高的废水，可以得到很高的去除率（85～99%）。处理含汞量较低的废水，虽然去除率不够高，但可以得到含汞很低的出水。

羊毛吸收法是利用羊毛是一种蛋白质，构成蛋白质的氨基酸中含有胱氨酸、它与二硫化物结合使羊毛分子交联，但这种结合可通过还原反应，加水水解、酶等作用被切断成巯基，而汞等重金属容易和巯基反应，因此持有巯基的改性羊毛能够扑集重金属。改性羊毛对微量汞有很好的扑集能力，目前必需研究出吸附了汞的羊毛的后处理方法。

还原法是根据电极电位理论，利用同、锌、铝、镁、锰等毒性小而电极电位又低的金属（屑或粉）从废水中置换汞离子，其中以铁、锌效果较好。例如铁屑还原法中，pH在7～8时处理效果较好，大约40kg工业铁粉可去除1kg汞。金属还原法适用于处理成分单一的含汞废水，其反应速率较高，可直接回收金属汞，但脱汞不完全，需和其他方法结合使用。

溶剂萃取法使用溶剂萃取废水中的微量汞，用含有三异辛胺的二甲苯溶液，将HgCl₄ ^2-以络合物的形式萃取出来，然后在水溶液中反萃取。该方法只能用于少量的含汞废水。

微生物法与传统的物理化学方法相比，它具有以下优点：运行费用低，需处理的化学或生物污泥量少；去除极低浓度重金属离子的废液效率高；操作pH及温度范围宽（pH3～9,温度4～90℃）：高吸附率，高选择性。而且，微生物法处理汞质量浓度为1～100mg/L的废水时特别有效。微生物法弥补了现有工艺不能将污水中汞离子质量分数降至10-9级的不足，它将以其新颖、独特的优势受到越来越多的重视。

上述方法主要处理的对象为含汞等重金属废水，或低酸度含汞废水，但对于质量分数高达30%以上的酸，上述常规方法均无法实现。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种高酸度化工含汞废液联合脱汞装置。

本实用新型所采用的技术方案是：一种高酸度化工含汞废液联合脱汞装置，其技术要点是，至少包括多个耐酸泵、废液储罐、电解沉积槽、单质汞贮存槽、一次脱汞液贮存槽、第一射流管、第二射流管、硫化氢发生器、硫化氢储存罐，连续硫化反应装置、放汞截止阀、泥浆泵、固液分离器、污泥接收槽、二次净化液吸附槽、出液管及放泥截止阀；

废液储罐的上进口连接高酸度高含汞废液，废液储罐的下出口通过管路与隔膜电解沉积槽的溶液入口连通，隔膜电解沉积槽的底部开口通过管道与单质汞贮存槽相连，隔膜电解沉积槽侧出液口通过管道与一次脱汞液贮存槽相连；

第一射流管和第二射流管密封安装在连续硫化反应装置内，一次脱汞液贮存槽的出液口通过管道分别与第一射流管的溶液进口、第二射流管的溶液进口连接，连续硫化反应装置底部出口通过耐酸管道与固液分离器入口相连接，固液分离器的卸料接盘下端设有污泥接收槽；固液分离器接液盘出口通过液体管道与二次净化液吸附槽入口连接；

二次净化液吸附槽出口通过管道与硫化氢发生器的液体进口相连接，二次净化液吸附槽的另一个入口与连续硫化反应装置的出液口连接，二次净化液吸附槽液体出口与出液管连接。

上述方案中，在废酸储槽的上进口与高酸度高含汞化废液连通管道上安装耐酸泵一，在隔膜电解沉积槽与废酸储槽的连通管道上设有耐酸泵二，在一次脱汞液贮存槽与第一射流管和第二射流管共同连通的管道上安装耐酸泵三，在固液分离器与连续硫化反应装置底部出口连通的管道上安装有耐酸泵四，在固液分离器与二次净化液吸附槽之间连接的管道上安装耐酸泵五。

上述方案中，在隔膜电解沉积槽下出口与单质汞贮存槽之间的连通管道上设置有放汞截止阀。

上述方案中，在硫化氢储存槽与第一射流管进气口和第二射流管进气口共同的连通管道上设有气体增压泵。

上述方案中，在硫化氢发生器气体出口与硫化氢储存罐入口之间连通的气体管道上安装有气体截止阀和压力表。

本实用新型的有益效果是：该高酸度化工含汞废液联合脱汞装置，由依次连接的隔膜电沉积单元、连续硫化脱汞单元和吸附脱汞单元构成，该装置可实现连续高效脱除高酸度含汞废酸液中任何形态的汞，在不调整pH值的情况下直接高效脱除任何形式的汞，其具有效率高、无污染、可回收的优点，更利于净化后酸液的综合利用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中一种高酸度化工含汞废液联合脱汞装置结构框图；

图中序号说明如下：1耐酸泵一、2废液储罐、3电解沉积槽、4耐酸泵二、5单质汞贮存槽、6一次脱汞液贮存槽、7耐酸泵三、8第一射流管、9第二射流管、10硫化氢发生器、11气体输送管、12硫化氢储存罐、13硫化氢气体回流管、14连续硫化反应装置、15放汞截止阀、16泥浆泵、17固液分离器、18污泥接收槽、19气体增压泵、20耐酸泵五、21二次净化液吸附槽、耐酸泵六22、出液管23、放泥截止阀24。

具体实施方式

使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图1和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

本实施例中的高酸度化工含汞废液联合脱汞装置，包括耐酸泵一1、耐酸泵二4、耐酸泵三7、耐酸泵五20、耐酸泵六22、废液储罐2、电解沉积槽3、单质汞贮存槽5、一次脱汞液贮存槽6、第一射流管8、第二射流管9、硫化氢发生器10、硫化氢储存罐12，连续硫化反应装置14、截止阀15、泥浆泵16、固液分离器17、污泥接收槽18、二次净化液吸附槽21、出液管23及放泥截止阀24。

本实施例中的高酸度化工含汞废液联合脱汞装置由三部分构成：

（1）隔膜电沉积单元。包括废液储罐2、电解沉积槽3、单质汞贮存槽5和一次脱汞液贮存槽6，高酸度高含汞化废液通过管道与耐酸泵一1的进口连接，耐酸泵一1的出口通过管道与废液储罐2的上进口连接。废液储罐2的下出口通过管路与隔膜电解沉积槽3的溶液入口连通，隔膜电解沉积槽3的底部开口通过管道与单质汞贮存槽5相连，该管道上安装有放汞截止阀15。隔膜电解沉积槽3侧出液口通过管道与一次脱汞液贮存槽6相连。

（2）连续硫化脱汞单元。至少包括第一射流管8、第二射流管9、连续硫化反应装置14、固液分离器17及污泥接收槽18，其中第一射流管8和第二射流管9密封安装在连续硫化反应装置14内，连续硫化反应装置14底部出口设置截止阀15。一次脱汞液贮存槽6的出液口通过管道与耐酸泵三7的进口连接，耐酸泵三7的出口通过管道分别与第一射流管8的溶液进口、第二射流管9的溶液进口连接。连续硫化反应装置14底部出口通过耐酸管道与泥浆泵16的进口连接，泥浆泵16的出口通过管道与固液分离器17入口相连接。固液分离器17的卸料接盘下端设有污泥接收槽18；固液分离器17接液盘出口通过液体管道与耐酸泵五20的进口连接，耐酸泵五20的出口通过管道与二次净化液吸附槽21的一个入口连接。二次净化液吸附槽21的另一个入口与耐酸泵六22的出口连接，耐酸泵六22的进口与连续硫化反应装置14的液体出口连接。

（3）吸附脱汞单元。包括二次净化液吸附槽21。二次净化液吸附槽21出口通过管道与硫化氢发生器10的液体进口相连接，二次净化液吸附槽21液体出口与出液管23连接。硫化氢发生器10通过气体输送管11与硫化氢储存罐12进口连接，硫化氢储存罐12的气体出口通过管道与气体增压泵19的进气口连接，气体增压泵19的出气口通过硫化氢气体回流管13与第一射流管8、第二射流管9的气体入口连通。本实施例在硫化氢发生器10气体出口与硫化氢储存罐12入口之间连通的气体管道上还安装有气体截止阀和压力表。气体压力泵19出口与第一射流管8、第二射流管9气体进口相连接的气体管道上还安装有压力表和报警器。

本实施例中高酸度化工含汞废液联合脱汞装置的工作过程为：

高酸度高含汞化工废液经废液储罐进入电解沉积槽，经电沉积后获得金属汞和一次脱汞液；一次脱汞液经第一射流管、第二射流管进入连续硫化反应装置，将硫化钠或硫铁矿加入硫化氢气体发生器，产生的硫化氢气体在连续硫化反应装置内与一次脱汞液发生连续硫化反应，生成硫化汞沉淀及二次脱汞净化液，二次脱汞净化液经二次净化液吸附槽吸附后获得三次脱汞净化液，三次脱汞净化液重新进入硫化氢发生器继续进行连续的硫化反应。利用该隔膜电沉积-连续硫化-吸附深度脱汞法联合脱汞装置可实现连续高效脱除高酸度含汞废酸液中任何形态的汞。其一次脱汞率大于90%，二次脱汞率大于99%。经深度脱汞处理后的废酸改性液汞浓度低于0.03mg/L。该联合脱汞装置可实现不调整pH值直接高效脱除任何形式的汞，效率高，无污染，可实现汞资源的回收，更利于净化后酸液的综合利用。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种高酸度化工含汞废液联合脱汞装置，其特征在于，至少包括耐酸泵一（1）、耐酸泵二（4）、耐酸泵三（7）、耐酸泵五（20）、耐酸泵六（22）、废液储罐（2）、电解沉积槽（3）、单质汞贮存槽（5）、一次脱汞液贮存槽（6）、第一射流管（8）、第二射流管（9）、硫化氢发生器（10）、气体输送管（11）、硫化氢气体回流管(13)、气体增压泵(19）、硫化氢储存罐（12）、连续硫化反应装置（14）、放汞截止阀（15）、泥浆泵（16）、固液分离器(17)、污泥接收槽(18)、二次净化液吸附槽(21) 、出液管（23）及放泥截止阀（24）；

废液储罐（2）的上进口接高酸度高含汞化废液，废液储罐（2）的下出口通过管路与隔膜电解沉积槽（3）的溶液入口连通，隔膜电解沉积槽（3）的底部开口通过管道与单质汞贮存槽（5）相连，隔膜电解沉积槽(3)侧出液口通过管道与一次脱汞液贮存槽(6)相连；

第一射流管（8）和第二射流管（9）密封安装在连续硫化反应装置（14）内，一次脱汞液贮存槽（6）的出液口通过管道分别与第一射流管（8）的溶液进口、第二射流管（9）的溶液进口连接，连续硫化反应装置（14）底部出口通过耐酸管道与固液分离器（17）入口相连接，固液分离器（17）的卸料接盘下端设有污泥接收槽（18）；固液分离器（17）接液盘出口通过液体管道与二次净化液吸附槽(21)一个入口连接；

二次净化液吸附槽(21)出口通过管道与硫化氢发生器(10)的液体进口相连接，二次净化液吸附槽(21)的另一个入口与连续硫化反应装置(14)的出液口连接，二次净化液吸附槽(21)液体出口与出液管(23)连接。

2.如权利要求1所述的高酸度化工含汞废液联合脱汞装置，其特征在于，在废液储罐（2）的上进口与高酸度高含汞化废液连通管道上安装耐酸泵一（1），在隔膜电解沉积槽（3）与废液储罐（2）的连通管道上设有耐酸泵二（4），在一次脱汞液贮存槽（6）与第一射流管（8）和第二射流管（9）共同连通的管道上安装耐酸泵三（7），在固液分离器（17）与连续硫化反应装置（14）底部出口连通的管道上安装有泥浆泵（16），在固液分离器（17）与二次净化液吸附槽（21）之间连接的管道上安装耐酸泵五（20）。

3.如权利要求1所述的高酸度化工含汞废液联合脱汞装置，其特征在于，在隔膜电解沉积槽（3）下出口与单质汞贮存槽（5）之间的连通管道上设置有放汞截止阀（15）。

4.如权利要求1所述的高酸度化工含汞废液联合脱汞装置，其特征在于，在硫化氢储存罐（12）与第一射流管（8）进气口和第二射流管（9）进气口共同的连通管道上设有气体增压泵（19）。

5.如权利要求1所述的高酸度化工含汞废液联合脱汞装置，其特征在于，在硫化氢发生器（10）气体出口与硫化氢储存罐（12）入口之间连通的气体管道上安装有截止阀和压力表。

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