冶炼厂污酸废水除汞工艺技术实验研究

马 铃 王 伟

（1.长沙环境保护职业技术学院，湖南 长沙 410004；2.湖南有色金属研究院，湖南 长沙 410004）

某铅锌冶炼厂主要是以生产铅、锌系列产品为主，工艺流程为：沸腾焙烧→浸出→净液→电解→熔铸，浸出渣采取传统的挥发窑工艺回收Zn、Pb、Ag、In等有价金属，焙烧烟气送往制酸。在制酸过程烟气净化工序产生污酸废水，污酸废水酸度大、水质成份复杂（含高浓度的Hg、Zn、Cd、As、Pb等一类污染物），处理难度大。本文通过大量的资料检索和实验探索、研究，在保持某铅锌冶炼厂现有污酸废水处理流程基本不变的前提下对硫化参数、二段石灰中和参数进行优化，实验取得了比较满意的结果。

1 实验准备

本实验通过采用序批式实验模拟株冶的废水处理工艺，通过改变硫化钠的投加量等条件来得到最佳工艺参数，采用硫化+中和处理工艺进行除汞实验。

1.1 废水水质。在某铅锌冶炼厂取得污酸废水水样，通过原子荧光光度计分析，废水水质见表1。

1.2 实验药剂配制。10%的石灰乳：称取一份生石灰加入10份水；2%的Na2S·9H2O溶液：称取20g化学纯Na2S·9H2O溶于1000 mL水；1mg/mL的PAM溶液：称取0.25gPAM溶于250 mL水；10%的硫酸亚铁：称取25g化学纯FeSO4·7H2O溶于250 mL水。

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2 实验内容及实验结果

2.1 硫化反应时间条件实验。取某铅锌冶炼厂污酸废水1000mL，用10%的石灰乳调pH值2～3，反应10min，再加入2%的Na2S溶液6 mL，于不同的反应时间取样、用快速滤纸过滤并分析过滤液中Hg的浓度。实验结果显示随着反应时间的延长，废水中残留Hg浓度逐渐下降，当反应时间达到50min后，废水中残留Hg浓度下降趋势不明显，反而有小幅度升高。

2.2 硫化、中和顺序条件实验。对株冶污酸废水进行先中和后硫化、先硫化后中和实验考察废水中Hg的去除效果，实验结果显示：在其它条件基本相同的条件下，对株冶污酸废水进行先中和后硫化比先硫化后中和废水中Hg的去除效果好。

2.3 Hg返溶实验。考察废水中硫化钠加入量逐渐增大的情况下Hg的去除效果以及硫化钠过量的情况下Hg的返溶情况。实验结果显示：对废水先用石灰中和后，硫化钠加入量在20-28mL之间Hg出现返溶，在硫化钠加入量过量较大的情况下，Hg的去除效果好，且Hg的返溶现象不明显。

2.4 二段中和pH条件实验。一段硫化钠加入量过量的情况下，考察二段石灰中和pH值对Hg的去除效果影响。由于处理后一段上清总Hg很低，配HgCl2使总Hg达到一定的值。实验结果显示：在一定的pH值范围内，二段石灰中和pH值对Hg的去除效果影响不大,二段石灰中和对Hg的去除率很小。

2.5 二段絮凝剂筛选实验。一段硫化钠加入量过量的情况下，考察二段石灰中和时不同絮凝剂对Hg的去除效果影响。由于处理后一段上清总Hg很低，配HgCl2使总Hg达到一定的值，实验效果显示：二段石灰中和时加硫酸亚铁对Hg的去除效果较好。

2.6 二段硫酸亚铁投加量实验。一段硫化钠加入量过量的情况下，考察二段石灰中和时硫酸亚铁投加量不同对Hg的去除效果影响。由于处理后一段上清总Hg很低，配HgCl2使总Hg达到一定的值。

实验结果显示：一段硫化钠处理后，二段石灰中和时随硫酸亚铁投加量加大，Hg的去除效果越好；当10%的七水硫酸亚铁投加量为0.5 mL/500 mL·废水，对Hg的去除效果最好。

2.7 静态全流程实验。依据前述条件实验结果，采用一段先中和后硫化，二段先石灰中和后加入硫酸亚铁的静态全流程实验，验证该流程对Hg的去除效果。实验结果见表2。从表2可以看出：采用本次实验得出的条件实验参数，采用一段先中和后硫化，二段先石灰中和后加入硫酸亚铁的静态全流程实验，Hg的去除效果很好，上清液总Hg浓度可达到0.03 mg/L。

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3 结论

（1）采用污酸废水现有的硫化＋石灰中和的基本流程，对工艺进行局部改进并优化部分参数后，处理株冶污酸废水可行，处理后上清液总Hg浓度小于0.05mg/L，通过两段处理后，大部分污染因子能达标。（2）硫化除Hg时，pH值在3～5的范围内时，硫化效果较好。（3）硫化除Hg时，先中和后硫化比先硫化后中和对废水中Hg的去除效果好。（4）用某铅锌冶炼厂污酸废水作为实验对象时，硫化钠加入量过量（对Hg而言）的情况下，Hg的去除效果好，且Hg的返溶现象不明显。（5）一段硫化钠处理后，二段石灰中和时加入硫酸亚铁对Hg的去除有一定作用，但一段硫化钠处理后Hg浓度不能太高。（6）本实验采用石灰（调pH值）＋硫化＋石灰中和的基本流程对废水处理仅能作到达标排放，还存在很多不足。如：产生二种渣（一段硫化渣、二段石灰中和渣，一段硫化渣只能作为危险固废处理），废水难回用等。

[1]张希衡.水污染控制工程[M].北京：冶金工业出版社.

[2]吴秀英，胡国飞.硫化钠处理含汞废水[J].中国环境科学，1995，15（02）：128-130.