含汞废水处理工艺的改进

2015-12-28王东琳

科技传播 2015年16期

关键词：含汞滤膜絮凝剂

王东琳

1.四川大学化工学院，四川宜宾 644000 2.中核建中核燃料元件有限公司，四川宜宾 644000

含汞废水处理工艺的改进

王东琳1，2

1.四川大学化工学院，四川宜宾 644000 2.中核建中核燃料元件有限公司，四川宜宾 644000

本文主要对含有汞的废水的相关成分进行了分析，进而采用自然沉降的方法对于此种废水处理中遇到的问题进行了有关的探讨，最后得出了利用膜过滤的方法进行处理此种含有汞的废水。试验结果表明：运用膜过滤法进行有关处理，处理之后的含汞的废水中所含有的汞的质量浓度要比0.005mg/L小很多，与此同时，也有效地降低了污泥中的汞的含量，回收利用具有较高吸附能力的材料。

含汞废水；处理；工艺；改进

很多化工生产线会产生含汞废水，一般采用的是加入化学物质Na2S，或者是采用絮凝剂进行絮凝多级间歇反应的方法来达到处理的目的。采用硫化物进行沉淀的处理方法，在操作上比较繁琐，所需要消耗的劳动的强度非常大，产生的富汞污泥的量也很大。由于受到当地的水质的干扰作用，在硫化钠的使用量方面，絮凝剂的使用量方面都很难掌握，进行自然沉降的时间很长，总是不断进行间歇操作，需要人为进行调整，造成工作人员的劳动的强度增大[1]。

1 对于含汞废水处理的原工艺流程

将含有汞的废水统一集中到一个池内进行均化处理，然后将均化后的水样统一在中和池中进行调节pH值，大约调到7～9的范围内即可，然后用水泵将中和池中的废水一并输送到一级反应槽当中，工作人员依照废水中的汞的含量以及废水的体积，计算出所使用的Na2S的质量和所用的絮凝剂的质量。再经过搅拌器充分搅拌之后，停止搅拌，放置10小时到12小时；将上面的清液输送到二级反应槽中，剩下的流程同以上的步骤，经过处理后的汞的质量分数是处于工业标准规定的0.005mg/L；倘若出现的数值不符合标准，那就需要进行三级反应槽继续处理，直到符合标准的数值即可。针对排放到下部分的浓浆也要进行一定的处理，主要是经过压滤处理，有一部分的滤液重新返回到池子中去，还有一部分含汞的污泥则要按照危险废物进行销毁。反应方程式见式子（1）所示。

含有汞的废水，其水质波动性很大，由于存在很多的成分，所以不方便进行定量方面的分析处理，需要不断地进行调节间歇操作，工作的频率加大，对于体系的稳定运行带来了一定的影响。经过测定和计算，在含有汞的污泥当中，有60%的是絮凝剂，远远比进行水处理所使用的絮凝剂的量要大，汞在其中的比例完全是微乎其微的，剩下的40%的是其余的组分含量。所以，基于这种情况下，对于工艺流程很有必要进行处理，进而降低操作方面的难度系数，提高整体的运行效率，从而能稳定生产，逐渐使得水质水平得到提高[2]。

2 问题分析及改进方案

为了将碱洗塔中的溶液成分弄清楚，就要从汞这种物质在碱性和高氯离子的浓度条件下是如何存在的，存在的形式都有什么，这些都必须弄得很清楚。通常的做法是把氯化汞溶解到蒸馏水中，然后经过相关的试验进行分析，所电离出的汞离子的浓度要比实际计算的低。大部分的汞都是通过絮凝剂进行沉淀，进而实现分离的目的。由于使用絮凝剂进行沉降的时间消耗得比较长，因此，进行自动化的生产受到了阻碍。所以，我们要对废水中的胶体物质以及絮凝剂之间进行分离操作。通过相关的分析对比，主要选择了膜分离工艺来实现对汞废水的处理。

2.1 含汞废水中物质粒径

通过相关的试验对含汞废水中的物质的粒径进行了分析，一般是有这三个主要的特点：1）利用激光粒度仪对HgCl2溶液中加入Na2S反应后的生成物HgS进行相关的分析，其粒径大约是0.4微米。2）通过运用微孔滤膜来对含汞废水进行处理，一般使用的微孔粒子的直径是0.45μm，有的是0.3μm的都是可以的，对于废水中某些含汞的粒子粒径大于0.45微米的将被滤除去，留下的一般是别的汞物质了，不再是硫化汞了。粒子的直径一般都是比0.3微米小的。3）在含汞的废水中，大都含有一些HgCl2分子，以及Hg2+的卤素络合物，HgCl2分子能够溶解到水中，但是一般不会出现电离的现象，也不和S2-进行化学反应；在含汞的废水中，也存在一些可以部分进行电离的Hg2+，可以同Na2S反应产生HgS沉淀，不过由于HgS颗粒的粒径不是很大，废水中的氯络汞离子，可以有效的降低其余的金属胶体和絮凝剂胶体。

2.2 膜工艺分析

基于以上的分析，主要采用的是微孔滤膜的粒径为0.2μm的滤膜对于含汞废水进行分离，为了保证水的透明度情况，以及将杂质去除的效率，在对之进行微孔过滤之前，要运用保安过滤器进行事先的过滤处理，以此来确保微滤膜能够比较平稳的进行运作。对于水中的杂质的形态进行详细的考虑之后，为了有效保证这些装置能够有效地除去水中的沉淀物质，在经过微孔过滤之后，进一步运用纳滤膜再次过滤，从而确保整个系统的稳定运转。

2.3 吸附剂

对于溶解能力很低的含汞物质，一般选择使用具有高吸附能力的材料进行装填吸附床的处理。

3 含汞废水深度连续处理工艺

3.1 改进工艺流程

含有汞的废水经过中和池调节pH值后，然后加入Na2S进行化学反应，之后再其内继续加入絮凝剂，进行压滤处理。压滤后的滤液再经过一个保安过滤器，输送至微滤膜过滤器中，处理后的废水继续经过纳滤膜系统处理，将其中的汞以及其他的杂质一并除去。在纳滤单元中，含汞废水一般会被分开，成为两股流体，即被渗透液和浓缩液。其中的渗透液经过过滤组件，之后进入清液储罐中，然后清液又被进行了吸附床的处理后，保证汞的含量在0.005mg/L之内。经过纳滤膜的过滤处理之后，浓缩液中的汞的含量比较高，然后进入污泥浓缩池当中。

3.2 改进工艺用药量

1）依据Hg2+的含量多少确定所要加入的Na2S，根据之前依据总的汞计算的15倍，减少成依据Hg2+计算的2倍。

2）所需要加入的絮凝剂的量，按照之前的合格标准进行转变成保证浊度比30NTU小即可，也就是说现在的加入水量为0.005%。

3）运用微滤膜之后，对于絮凝剂的选择，目前主要使用的是FeCl3。

3.3 运行数据

经过工艺的改进后，含汞废水处理数据见表1中所示。