含汞废水处理方法
含汞废水污染状况
在我国黄金生产中,还在采用混汞作业提金法。在生产过程中,有不少汞流失到废水中。汞板出水、浮选尾水、浓密机溢流水、金精矿工段排水,这些混浊水中都含有汞。
根据1987年冶金工业部长春黄金研究所对《黄金矿山汞污染状况调查》中的水质监测结果,尾矿坝外排混浊水超出污水综合排放标准(GB8978-88),总超标率达27.5%,超出国家地面水标准,超标率为100%。各矿山的尾矿坝外排水大部分都是混浊水,给环境构成了污染,给人群健康带来一定的危害。因此必须治理后方可外排。
含汞废水处理方法
含汞废水处理方法有很多,各种处理方法的效果和成本取决于汞的存在形态、初始浓度、废水中的共存离子以及要求出水水质达殉的标准。
(一)还原法
1.NaBH4(硼酸钠)还原法 化学原理:非金属还原剂——硼酸钠,与汞反应后主要生成汞和偏硼酸、放出氢气。 Hg2++BH4-+2OH-<=> Hg↓+3H2↑+BO2-
氧化还原半反应式为:
Hg2++2e=Hg
B5-=B3++8e
6H++6e=3H2
反应条件:pH=11
生成的汞粒(粒径约10µm)用水力旋流器分离回收残留于滥流水中的汞,经水气分离后,用孔径为5µm的滤器截留。每kgNaBH4可回收2kg汞。
2.金属还原法 凡是氧化还原电位低于Hg2+的,如Cu. Zn. Fe. Mn. Mg..Al 等,可将相应的金属屑装成填料塔,置换废水中的Hg2+离子。以铁为例: Fe+Hg2+= Fe2++Hg↓
置换速率与pH值、温度、金属纯度、接触面积等因素有关。
有机汞不能用金属直接还原、置换,通常用氧化剂(如氯)先将其破坏;,转化为无机汞,然后再用金属置换。
(二)硫化法
化学原理:H2++S2-=HgS↓
2Hg2++S-=Hg2S<=>HgS ↓+Hg↓
反应生成的硫化物溶度积很小,如HgS的KsP=4 x 10-1,Hg2S的KsP=1.0 x 10-45。
由此可见,硫化物沉淀法是一种高效能的除汞方法。
如果废水中有过量的S2-离子时,可补加硫酸亚铁(FeSO4),与过量的S2-离子生成硫化铁沉淀。FeSO4+S2-=FeS↓+SO42-投加一部分Fe2+,能与废水中的OH-离子结合生成Fe(OH)2和Fe(OH)3,对数量少而微小的HgS悬浮微粒,起共同沉淀和凝聚沉降作用。投加FeSO4后,不会影响HgS的优先沉淀。因为生成的FeS的溶度积(KsP=3.7x10-19)比HgS的溶度积大亿万倍。
在实际生产中,先用石灰调节pH=8—9,废水呈碱性,再加FeSO4。采用硫化钠沉淀法除汞,使废水中汞量降至1—0.1 m g/L,可采取铁屑过滤、活性炭吸附、凝聚剂沉淀等,使废水中含汞量降至0.05-0.01mg/L以下。
(三)吸附法
国内经常采用活性炭为吸附剂。
具体做法是采用静态吸附法,先沉淀,后吸附。
首先用硫化钠使汞离子转化为硫化汞沉淀析出,同时除去废水中泥砂等悬浮物,用氢氧化钙调节pH值,以硫酸亚铁( FeSO4)为凝聚剂,用活性炭吸附泄漏的金属汞和汞化物,这样处理过的净化液所含的残余汞能达到国家规定的排放标准。
国外采用含丹宁的农副产品作吸附剂。如:核桃片、花生软皮、稻草、花生外壳、甘蔗渣、橄榄果核等。也有的用粘土经加工处理后作吸附剂。这类含丹宁物质的吸附剂,经处理,当含汞废水中同时又含有其他金属时,不影响对汞的吸附效果。并且其吸附容量超过活性炭的130%。
(四)离子交换法
将几种树脂装柱组成废水净化系列,这样含汞废水通过几个交换柱后,出水中检不出汞。
(五)凝取沉淀法
凝聚剂采用石灰。
向含汞废水中投加石灰,生成Ca(OH)2,Ca(OH)2对汞有凝聚吸附作用,在有三价铁离子存在的情况下,效果更好。用硫酸铝作凝聚剂处理含汞废水,效果也较好。经凝聚沉淀后,出水水质含汞量可降到0.05 m g/L以下。
(六)溶剂萃取法及其它方法
目前,国外有采用三异辛胺一二甲苯对含汞废水进行萃取,经萃取后,净化液中残留汞在0.017t, g/L以下。
萃取汞后的萃取剂,采用非酸性盐类反萃取,以回收汞。
此外,国外采用微生物回收汞、电解法回收汞、铁氧体沉淀法除汞、硫化物沉淀—浮选分离法除汞,国内正在研究的有转化法除汞、含腐植酸煤吸附法除汞等。
目前,采用混汞作业提金,流失到水中的汞,排至尾矿库,在尾矿库停留一段时间,在重力作用下,经自然沉降,由尾矿库排放到地面水体中,汞一般能达到地面水质标准。
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