CN213171788U

CN213171788U - 一种化工高酸度高含汞酸液中联合脱汞的集成装置

Info

Publication number: CN213171788U
Application number: CN202020608595.XU
Authority: CN
Inventors: 张正洁; 佟永顺; 姜媛媛; 朱合威
Original assignee: Shenyang Xindi Environmental Technology Co ltd
Current assignee: Shenyang Xindi Environmental Technology Co ltd
Priority date: 2020-04-22
Filing date: 2020-04-22
Publication date: 2021-05-11
Anticipated expiration: 2030-04-22

Abstract

本实用新型公开了一种化工高酸度高含汞酸液中联合脱汞的集成装置，该装置由还原脱汞预处理单元、硫化脱汞单元及吸附脱汞单元三部分组成，该集成装置在不中和条件下可以去除任何形态的汞，且脱汞彻底，固液分离效果好等特点。经该装置处理后酸液含汞低于0.003mg/L，含汞污泥含汞大于12%，有利于含汞污泥的资源化回收。

Description

一种化工高酸度高含汞酸液中联合脱汞的集成装置

技术领域

本实用新型涉及一种集成装置，该集成装置属于化工环保领域，具体说是一种化工高酸度高含汞酸液中联合脱汞的集成装置。

背景技术

含汞废物是危险废物的一种，因其具有毒性被列入国家危险废物名录中HW29类。含汞废物产生源广泛，工艺过程以及产品使用后废弃均可产生，含汞废物的堆放经雨水洗涤和径流的作用，汞将转移到土壤和水体中，使环境受到污染。环境中的金属汞和二价离子汞等无机汞在生物特别是微生物的作用下会转化成甲基汞和二甲基汞。甲基汞在汞化合物中毒性最大，是一种具有神经毒性的环境污染物，主要侵犯中枢神经系统，可造成语言和记忆能力障碍等。其损害的主要部位是大脑的枕叶和小脑，其神经毒性可能与扰乱谷氨酸的重摄取和致使神经细胞基因表达异常。

除含汞废物本身存在的潜在环境危害外，含汞废物处理处置过程中还可能产生二次污染。含汞废物处理处置过程中产生含汞废水、废气，如处置不当，对处理处置设施所在地水体、大气存在一定的环境风险。化工染料行业生产过程产生的高酸性高含汞的酸液若处理不当对环境危害极大。因此社会急需根本解决染料含汞酸液的处理技术及装置。

发明专利CN103496671 A公开一种采用硫化氢法回收含汞废盐酸的回收处理工艺，采用石墨降膜反应器，通过形成液膜增大气液接触面积，存在设备要求高且不适于处理能析出固体物质的液体。

发明专利CN102491477 B公开了一种高浓度酸中脱汞的方法及装置，利用硫化氢气体和射流工艺集成技术快速脱除浓酸中的汞，该方法气膜传递速率大，反应速率高，但只是瞬间反应，反应时间偏短，存在脱汞效率不理想。

发明专利201310748354.X公开了一种含汞盐酸回收装置及实用新型201320887184.9公开了一种含汞盐酸回收装置；以上两专利该装置解决了含汞盐酸的汞脱除问题，但存在汞蒸气潜在向环境逸出的风险。

实用新型201320887231.X公开了一种含汞盐酸净化装置；该装置采用金属置换的方法脱除含汞盐酸大部分汞，但脱除不彻底。只能作为含汞盐酸预处理的手段。

实用新型201821016386.5公开了一种电石法聚氯乙烯行业电石渣与含汞废盐酸生产氯化钙的装置。该法优势在于实现以废治废的效果，经处理后生产的氯化钙含有汞，还需要进一步脱除，存在二次污染问题。

发明专利201910665960.2公开了一种电石法PVC含汞废酸处理系统及利用该系统处理废酸的方法；该法实现了盐酸深度脱析的目的，为盐酸的进一步利用提供了条件，但汞的问题并没有根本解决。

实用新型201821391925.3公开了一种高酸含汞废水处理回收装置，该实用新型实现了在强酸条件下铜的回收，且采用的三维电极法比二维电极法能耗少，金属回收率高，但出水不能达标，只可作为预处理手段。

上述方法主要处理的对象为含汞等重金属废水，或高酸度含汞废水，但对于质量分数高达30%以上的酸，且废酸液中含有有机汞、单质汞及价态汞的复杂介质而言，被业界称之为化工业“癌症”的染料行业废酸液，上述常规方法均无法实现。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种化工高酸度高含汞酸液中联合脱汞的集成装置，该装置通过还原脱汞预处理系统单元，脱除溶液中的有机汞、单质汞及部分价态汞，再经过连续硫化脱汞装置脱除溶液中的价态汞，最后残留汞的溶液流入深度吸附脱汞装置单元，实现深度净化，最终处理后的废液中汞浓度低于0.03mg/L。

为了实现上述目的，本实用发明所采用的技术方案为：一种化工高酸度高含汞酸液中联合脱汞的集成装置，其技术要点是：该装置由还原脱汞预处理单元、连续硫化脱汞单元及深度吸附脱汞单元三部分组成，其中还原脱汞预处理单元是由高含汞废液储存槽、耐酸泵B、还原反应罐、金属粉末料斗、耐酸泵C组成；连续硫化脱汞单元是由酸储罐、耐酸泵A、Na2S或硫铁矿料斗、硫化氢发生反应器、气体压缩泵、硫化氢缓冲罐、报警器、压力表、气体输气泵、三个气体单向截止阀、三个报警器、一级硫化反应罐、耐酸泵D、二级硫化反应罐、耐酸泵E、三级硫化反应罐、三个污泥卸出截止阀、污泥罐、渣浆泵、固液分离器、含汞污泥料斗、耐酸泵F、气体回流泵、耐酸泵G组成；深度吸附脱汞单元是由一级吸附罐、耐酸泵H、二级吸附罐、耐酸泵I、三级吸附罐、耐酸泵J、净化酸液储槽、耐酸泵K组成。

本实用新型具有以下优点：

1、本集成装置采用还原脱汞预处理单元、连续硫化脱汞单元、深度吸附脱汞单元等三个联合技术系统单元发挥协同梯级脱除作用，实现高酸度高含汞化工废液中分别以单质汞、金属固溶体、硫化汞的形式高效脱除，反应过程所用酸液为所处理的酸液，不会额外增加成本，经硫化汞沉淀收集后得到汞污泥含汞品位高，有利于汞资源回收利用。

2、本集成装置采用还原脱汞预处理装置，常温微正压条件下，即可有效解决有机汞、单质汞脱除及部分处理价态汞去除的问题，该装置已加工，安装简便，操作简单，为实现高酸度高含汞酸液的汞达标脱除提供了保证。

3、本集成装置采用连续硫化脱汞装置，在各级硫化反应罐设计10~15度坡度的罐底可有效及时流出罐底含汞污泥，可有效解决高酸度条件下汞返溶及汞及时从连续硫化槽卸出的技术难题。

4、本集成装置最后采用深度吸附脱汞装置，通过合理设计吸附槽径高比，通过选择合适的泵流速、控制液体在吸附槽的停留时间，可保证高酸度酸液实现深度净化，进而实现酸液不含汞，为酸液的综合利用提供了保证。

附图说明

图1为化工高酸度高含汞酸液联合脱汞的集成装置示意图；

附图标记如下：1、酸储罐 2、耐酸泵A 3、Na₂S或硫铁矿料斗 4、硫化氢发生反应器5、气体压缩泵 6、硫化氢缓冲罐 7、报警器 8、压力表 9、气体输气泵 10、第一气体单向截止阀 11、第二气体单向截止阀 12、第三气体单向截止阀 13、高含汞废液储存槽 14、耐酸泵B 15、还原反应罐 16、金属粉末料斗 17、耐酸泵C 18、第一报警器19、第二报警器20、第三报警器 21、一级硫化反应罐 22、耐酸泵D 23、二级硫化反应罐 24、耐酸泵E 25、三级硫化反应罐 26、第一污泥卸出截止阀27、第二污泥卸出截止阀28、第三污泥卸出截止阀 29、污泥罐 30、渣浆泵 31、固液分离器 32、含汞污泥料斗 33、耐酸泵F 34、气体回流泵 35、耐酸泵G 36、一级吸附罐 37、耐酸泵H 38、二级吸附罐 39、耐酸泵I 40、三级吸附罐 41、耐酸泵J 42、净化酸液储槽 43、耐酸泵K。

具体实施方式

以下结合实施案例旨在进一步说明本实用新型，而非限制本实用新型。

本实用新型涉及的一种化工高酸度高含汞酸液中联合脱汞的集成装置，包括1、酸储罐 2、耐酸泵A 3、Na₂S或硫铁矿料斗 4、硫化氢发生反应器 5、气体压缩泵 6、硫化氢缓冲罐 7、报警器 8、压力表 9、气体输气泵 10、11、12、气体单向截止阀 13、高含汞废液储存槽14、耐酸泵B 15、还原反应罐 16、金属粉末料斗 17、耐酸泵C 18、19、20、报警器 21、一级硫化反应罐 22、耐酸泵D 23、二级硫化反应罐 24、耐酸泵E 25、三级硫化反应罐 26、27、28、污泥卸出截止阀 29、污泥罐30、渣浆泵 31、固液分离器 32、含汞污泥料斗 33、耐酸泵F34、气体回流泵 35、耐酸泵G 36、一级吸附罐 37、耐酸泵H 38、二级吸附罐 39、耐酸泵I40、三级吸附罐 41、耐酸泵J 42、净化酸液储槽 43、耐酸泵K。

其中还原脱汞预处理单元是由高含汞废液储存槽13、耐酸泵B14、还原反应罐15、金属粉末料斗16、耐酸泵C17组成。经过还原脱除有机汞及部分脱除价态汞。还原脱汞预处理后酸液经过耐酸泵进入连续硫化单元。

其中连续硫化脱汞单元是由酸储罐1、耐酸泵A2、Na₂S或硫铁矿料斗3、硫化氢发生反应器4、气体压缩泵5、硫化氢缓冲罐6、报警器7、压力表8、气体输气泵9、气体单向截止阀10、11、12、报警器18、19、20、一级硫化反应罐21、耐酸泵D22、二级硫化反应罐23、耐酸泵E24、三级硫化反应罐25、污泥卸出截止阀26、27、28、污泥罐29、渣浆泵30、固液分离器31、含汞污泥料斗32、耐酸泵F33、气体回流泵34、耐酸泵G35组成。

其中深度吸附单元是由一级吸附罐36、耐酸泵H37、二级吸附罐38、耐酸泵I39、三级吸附罐40、耐酸泵J41、净化酸液储槽42、耐酸泵K43等组成。经三级吸附槽发生吸附反应，最后吸附脱汞后的净化酸液含汞低于0.003mg/L。

具体情况是这样实现的，联合脱汞装置是由还原预脱汞单元、连续硫化脱汞单元及深度吸附脱汞单元组成；

高含汞废酸液储存槽13出口通过管道与耐酸泵B14的泵入口相连接，耐酸泵B14的泵出口通过管道与还原反应罐15的液体入口相连接，金属粉末料斗16的出料端与还原反应罐15的固体入口相衔接，还原反应罐15的液体出口通过管道与耐酸泵C17的泵入口相连接，耐酸泵C17的泵出口通过管道与一级硫化反应罐21的液体入口相连接。

其中连续硫化脱汞单元是由酸储罐1、耐酸泵A2、Na2S或硫铁矿料斗3、硫化氢发生反应器4、气体压缩泵5、硫化氢缓冲罐6、报警器7、压力表8、气体输气泵9、气体单向截止阀10、11、12、三个报警器18、19、20、一级硫化反应罐21、耐酸泵D22）二级硫化反应罐23、耐酸泵E24、三级硫化反应罐25、污泥卸出截止阀26、27、28、污泥罐29、渣浆泵30、固液分离器31、含汞污泥料斗32、耐酸泵F33、气体回流泵34、耐酸泵G35组成，其中包括有三级硫化反应罐、三个耐酸泵22、33、35和气体回流泵34组成反应罐单元。

耐酸泵K43的泵出口通过管道与酸储罐1的上部入口相连，酸储罐1的上下部出口通过管道与耐酸泵A2的泵入口相连，耐酸泵A2的泵出口通过与硫化氢发生反应器4的液体入口相连，Na₂S或硫铁矿料斗3通过焊接在硫化氢发生反应器4的固体入口相通，料斗与管道之间设置有单项密封阀；硫化氢发生反应器4的气体出口通过管道与气体压缩泵5的入口相连接，气体压缩泵5的出口通过气体管道与硫化氢缓冲罐6相连接，硫化氢缓冲罐6上安装有报警器7，硫化氢缓冲罐6气体出口通过气体管道与气体输气泵9的入口相连接，在硫化氢缓冲罐6与气体输气泵9之间管道上设置有压力表8；气体输气泵9的出口通过三通管线与一级硫化反应罐21、二级硫化反应罐23、三级硫化反应罐的曝气管相连，在三通管线与各级硫化反应罐管线之间均设有单向气体单向截止阀10、11、12，在各级硫化反应罐各自安装有报警器18、19、20，一级硫化反应罐21的液体出口通过管道与耐酸泵D22的入口相连接，耐酸泵D22的出口通过管道与二级硫化反应罐23的液体入口相连接，二级硫化反应罐23的液体出口通过管道与耐酸泵E24的泵入口相连接，耐酸泵E24的泵出口通过管道与三级硫化反应罐25的液体入口相连接，三级硫化反应罐25的液体出口通过管道与耐酸泵G35的泵入口相连接，耐酸泵G35的泵出口通过管道与一级吸附罐36的液体入口相连接；三级硫化反应罐25气体逸出口通过气体管道与气体回流泵34的泵入口相连接，气体回流泵34的泵出口通过气体管道与硫化氢缓冲罐6的气相入口相连接，三级硫化反应罐25气体逸出管道与气体回流泵34之间安装有气体单向截止阀，在气体回流泵34与硫化氢缓冲罐6的气体管道之间应安装压力表及单向气体截止阀。各级硫化反应罐底部设置有污泥卸出口，污泥卸出口通过管道与污泥罐29的固体入口相连接，在各污泥卸出口与各自硫化反应罐之间分别设置有截止阀26、27、28，污泥罐29内设置有搅拌装置，污泥罐29通过管道与渣浆泵30的泵入口相连，渣浆泵30的泵出口通过管道与固液分离器31的固液混合料入口相连，固液分离器31的固体出口与含汞污泥料斗32相接，固液分离器31的液体出口通过管道与耐酸泵F33的泵入口相连，耐酸泵F33的泵出口通过管道与一级吸附罐液体入口相连。

其中深度吸附脱汞单元是由一级吸附罐36、耐酸泵H37、二级吸附罐38、耐酸泵I39、三级吸附罐40、耐酸泵J41、净化酸液储槽42、耐酸泵K43等组成。经三级吸附槽发生吸附反应，最后吸附脱汞后的净化酸液含汞低于0.003mg/L。

一级吸附罐36的液体出口通过管道与耐酸泵H37的泵入口相连接，耐酸泵H37的泵出口通过管道与二级吸附罐38的液体入口相连接，二级吸附罐38的液体出口通过管道与三级吸附罐40的液体入口相连接，三级吸附罐40的液体出口通过管道与耐酸泵J41泵入口相连接，耐酸泵J41泵出口通过管道与净化酸液储槽42液体入口相连接，净化酸液储槽42液体出口通过管道与耐酸泵K43的泵入口相连接，耐酸泵K43的泵出口通过管道与与酸储罐1的上部入口相连接。

Claims

1.一种化工高酸度高含汞酸液中联合脱汞的集成装置，其特征在于：该装置由还原脱汞预处理单元、连续硫化脱汞单元及深度吸附脱汞单元三部分组成，其中:还原脱汞预处理单元是由高含汞废液储存槽（13）、耐酸泵B（14）、还原反应罐（15）、金属粉末料斗（16）、耐酸泵C（17）组成；高含汞废液储存槽（13）出口通过管道与耐酸泵B（14）的泵入口相连接，耐酸泵B（14）的泵出口通过管道与还原反应罐（15）的液体入口相连接，金属粉末料斗（16）的出料端与还原反应罐（15）的固体入口相衔接，还原反应罐（15）的液体出口通过管道与耐酸泵C（17）的泵入口相连接，耐酸泵C（17）的泵出口通过管道与一级硫化反应罐（21）的液体入口相连接；连续硫化脱汞单元是由酸储罐（1）、耐酸泵A（2）、硫化氢发生反应器（4）、气体压缩泵（5）、硫化氢缓冲罐（6）、气体输气泵（9）、反应罐单元、污泥罐（29）、渣浆泵（30）、固液分离器（31）、含汞污泥料斗（32）依次连接组成；深度吸附脱汞单元是依次由一级吸附罐（36）、耐酸泵H（37）、二级吸附罐（38）、耐酸泵I（39）、三级吸附罐（40）、耐酸泵J（41）、净化酸液储槽（42）、耐酸泵K（43）相连接组成，耐酸泵K（43）的泵出口通过管道与酸储罐（1）的上部入口相连接。

2.根据权利要求1所述的一种化工高酸度高含汞酸液中联合脱汞的集成装置，其特征在于：连续硫化脱汞单元中的反应罐单元包括有三级硫化反应罐、三个耐酸泵（22、33、35）和气体回流泵（34），气体输气泵（9）的出口通过三通管线与一级硫化反应罐（21）、二级硫化反应罐（23）、三级硫化反应罐（25）的曝气管相连，在三通管线与各级硫化反应罐管线之间均设有单向气体单向截止阀（10、11、12），在各级硫化反应罐各自安装有第一报警器（18）、第二报警器（19）和第三报警器（20）。

3.根据权利要求1所述的一种化工高酸度高含汞酸液中联合脱汞的集成装置，其特征在于：耐酸泵A（2）的泵出口通过与硫化氢发生反应器（4）的液体入口相连，硫化氢发生反应器（4）的固体入口处焊接有Na2S或硫铁矿料斗（3），料斗与管道之间设置有单项密封阀；硫化氢缓冲罐（6）上安装有报警器（7），硫化氢缓冲罐（6）气体出口通过气体管道与气体输气泵（9）的入口相连接，在硫化氢缓冲罐（6）与气体输气泵（9）之间管道上设置有压力表（8）；气体输气泵（9）的出口通过三通管线与一级硫化反应罐（21）、二级硫化反应罐（23）、三级硫化反应罐的曝气管相连，在三通管线与各级硫化反应罐管线之间均设有单向气体单向截止阀（10、11、12），在各级硫化反应罐各自安装有报警器（18、19、20），一级硫化反应罐（21）的液体出口通过管道与耐酸泵D（22）的入口相连接，耐酸泵D（22）的出口通过管道与二级硫化反应罐（23）的液体入口相连接，二级硫化反应罐（23）的液体出口通过管道与耐酸泵E（24）的泵入口相连接，耐酸泵E（24）的泵出口通过管道与三级硫化反应罐（25）的液体入口相连接，三级硫化反应罐（25）的液体出口通过管道与耐酸泵G（35）的泵入口相连接，耐酸泵G（35）的泵出口通过管道与一级吸附罐（36）的液体入口相连接；三级硫化反应罐（25）气体逸出口通过气体管道与气体回流泵（34）的泵入口相连接，气体回流泵（34）的泵出口通过气体管道与硫化氢缓冲罐（6）的气相入口相连接，三级硫化反应罐（25）气体逸出管道与气体回流泵（34）之间安装有气体单向截止阀，在气体回流泵（34）与硫化氢缓冲罐（6）的气体管道之间应安装压力表及单向气体截止阀，各级硫化反应罐底部按10~15度坡度设计，坡度底部设置有污泥卸出口，污泥卸出口通过管道与污泥罐（29）的固体入口相连接，在各污泥卸出口与各自硫化反应罐之间分别设置有截止阀（26、27、28），污泥罐（29）内设置有搅拌装置，污泥罐（29）通过管道与渣浆泵（30）的泵入口相连，渣浆泵（30）的泵出口通过管道与固液分离器（31）的固液混合料入口相连，固液分离器（31）的固体出口与含汞污泥料斗（32）相接，固液分离器（31）的液体出口通过管道与耐酸泵F（33）的泵入口相连，耐酸泵F（33）的泵出口通过管道与一级吸附罐液体入口相连。

4.根据权利要求1所述的一种化工高酸度高含汞酸液中联合脱汞的集成装置，其特征在于:经三级吸附槽发生吸附反应，最后深度吸附脱汞后的净化酸液含汞低于0.003mg/L。