專利名稱：一種三段連續(xù)工藝處理含汞廢水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工業(yè)含汞廢水深度處理的方法，特別是適用于聚氯乙烯樹脂生 產(chǎn)中的含汞廢水處理的方法。
背景技術(shù)：
聚氯乙烯是五大通用塑料之一，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、化學(xué)建材等重 要領(lǐng)域，其常用的生產(chǎn)方法主要有乙烯氧氯化法和電石乙炔法，因我國電石資源豐富及 電石乙炔法工藝技術(shù)的日益成熟，使得電石法聚氯乙烯產(chǎn)量占我國聚氯乙烯總產(chǎn)量的 63.4% (截止2009年底)，但是其生產(chǎn)中均會產(chǎn)生汞污染，表現(xiàn)在電石法聚氯乙烯生產(chǎn) 過程的汞去向主要是廢汞觸媒、含汞廢活性炭、含汞廢鹽酸、廢堿液等，分別占氯化汞 使用總量的36%、8%, 51%, 5%。目前，廢汞觸媒和廢汞活性炭由有資質(zhì)的危險廢物 處理廠家回收處理，氯化汞回收率約75%;而含汞廢鹽酸、廢堿液(即含汞廢水)等僅 有20%進行了鹽酸深度脫吸和汞的無害化處理，大部分還未得到妥善處置。含汞廢水的 常用處理方法，利用了 Hg2++Na2S —HgS丨的原理，其缺點是處理不徹底、過濾難度大。中國專利CN 1673117A中公布了 “一種含汞廢水的處理方法”，其方法是向 被處理水中加入Hg與Na2S的摩爾比為1 1-1 1.1、摩爾濃度為0.1-0.2的Na2S溶液， 使被處理水中的Hg與Na2Si應(yīng)生成HgS，調(diào)節(jié)PH值在7-9之間，再以Hg 有機絮凝 劑的摩爾比為1 0.01-1 0.02加入摩爾濃度為0.01-0.02的有機絮凝劑，生成HgS絮狀 沉淀，將所得物料過濾，使HgS絮狀沉淀與被處理水分離，得到處理合格的水溶液。但 該方法存在以下缺點一是使用了單一的沉淀劑Na2S,生成的難溶鹽HgS的顆粒粒徑很 小，分離困難，且Na2S過量時32_與1^3生成HgS22_絡(luò)離子而溶解，影響汞的去除，并 對環(huán)境造成污染，其次，未公開具體反應(yīng)裝置，如果用常規(guī)反應(yīng)裝置，缺點是罐結(jié)構(gòu)單 一，無相應(yīng)沉淀結(jié)構(gòu)，所以除汞效果差；二是該方法的PH控制在7-9之間，對Hg2+離子 來說，PH值在5-8范圍內(nèi)汞離子幾乎全部水解為Hg (OH) 2，不利于汞的去除，造成環(huán)境 污染；三是該方法使用的絮凝劑為有機絮凝劑，這類高聚物的殘余單體具有“三致”效 應(yīng)(致畸、致癌、致突變)，該方法未對其進行處理，會造成環(huán)境污染；四是其說明書中 對過濾方法未做任何進一步說明，也就是使用常規(guī)方法(篩板或濾膜)，該存在操作不便 以及成本高等缺點，而且影響汞的去除率，處理后只能達到污水綜合排放標(biāo)準中第一類 污染物最高允許排放濃度(第一類污染物是指能在環(huán)境或動植物內(nèi)蓄積，對人體健康產(chǎn) 生長遠不良影響者)；五是上述專利未公開所用設(shè)備及相應(yīng)操作及具體工藝，主要是對 公認的Hg2+的沉淀原理進行，其工業(yè)實用性較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在于解決了目前電石法生產(chǎn)聚氯乙烯樹脂工業(yè)爐合成工序產(chǎn)生的高濃度 含汞廢水處理效果差從而造成對環(huán)境污染的問題，進而提供了一種Hg2+處理徹底、污 染小、投資少、工藝簡單合理、易實施、見效快的三段連續(xù)工藝深度處理含汞廢水的方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種三段連續(xù)工藝處理含汞廢水的方法，包括依次 相連的PH調(diào)節(jié)池、一級輸送泵、一級反應(yīng)罐、二級輸送泵、二級反應(yīng)罐、三級輸送泵、 三級反應(yīng)罐、多節(jié)式吸附床以及處理含汞污泥的固液分離裝置。利用三級反應(yīng)沉降的方 法，將電石法聚氯乙烯生產(chǎn)中產(chǎn)生的含汞廢鹽酸、廢堿液等含汞廢水，匯集至PH調(diào)節(jié) 池，根據(jù)含汞廢水的PH加入硫酸或氫氧化鈉調(diào)節(jié)其PH調(diào)節(jié)至9-11，由一級輸送泵打入 一級反應(yīng)罐內(nèi)，同時在反應(yīng)罐內(nèi)加入重金屬沉降劑進行充分反應(yīng)，然后再加入無機絮凝 劑，生成的HgS絮狀沉淀自然沉淀下來，將所得上清液經(jīng)穩(wěn)流槽由泵打入二級反應(yīng)罐內(nèi) 進行二級反應(yīng)，操作同一級反應(yīng)，而所得的上清液用泵打入三級反應(yīng)器進行三級反應(yīng)， 操作同一級反應(yīng)，此時產(chǎn)生的上清液，經(jīng)過多節(jié)式吸附床后，得到達到排放標(biāo)準的水溶 液，而每一級反應(yīng)罐中沉降下來的含汞污泥則自流進入污泥濃縮池，再通過污泥泵到固 液分離裝置，所得濾液返回PH調(diào)節(jié)池，進行循環(huán)沉降除汞反應(yīng)，所得濾餅存放在危廢庫 房，統(tǒng)一運走。所述的一種三段連續(xù)工藝處理含汞廢水的方法，使用的重金屬沉降劑含有如下 組分反應(yīng)物Na2S 20 60份、絮凝劑Fe3+IO 20份、助凝劑聚丙烯酰胺1 20份、 水10 40份，Na2S先與Fe3+、聚丙烯酰胺、水混合后加入含汞廢水，向被處理水中加入 Hg 重金屬沉降劑的質(zhì)量濃度比為1:5-1: 20。所述的一種三段連續(xù)工藝處理含汞廢水的方法，PH控制在9-11，對Hg2+離子來 說，在弱堿性(PH值9-11)汞離子能與硫化鈉生成難溶于水的沉淀HgS，避免了汞離子 水解為Hg(OH)2,使得沉淀反應(yīng)更充分更充分，有利于汞的去除。所述的一種三段連續(xù)工藝處理含汞廢水的方法，使用的是無機絮凝劑FeCl3,解 決了已有技術(shù)中使用有機絮凝劑造成的環(huán)境污染問題，其次，因為FeCl3在水中易形成 Fe(OH)2和Fe(OH)3膠體，這些膠體不僅能吸附汞離子，而且能捕集和裹扶懸浮的汞離 子與Na2S共同沉淀下來，起到良好的混凝沉淀作用，有利于進一步提高除汞效率。所述的一種三段連續(xù)工藝處理含汞廢水的方法，使用的反應(yīng)罐主要包括底 部為圓錐形的筒體，罐內(nèi)部設(shè)有攪拌、擋板、斜板組、垂直導(dǎo)向管，罐上部設(shè)有加藥進 口、排氣風(fēng)機，罐下部設(shè)有排泥出口以及罐側(cè)面與罐相連接的穩(wěn)流槽和平衡管組成。其 中反應(yīng)罐底部采用圓錐形設(shè)計可以使絮狀沉淀物沉淀的更好、更快，且排泥方便；攪拌 器在反應(yīng)器內(nèi)與反應(yīng)器外殼相連，采用該結(jié)構(gòu)后起到了攪拌和支持的作用；其內(nèi)置擋板 部分可以使攪拌更充分、反應(yīng)更完全。使用該反應(yīng)罐有利于更進一步提高除汞效率。所述的一種三段連續(xù)工藝處理含汞廢水的方法，在三級處理后增加了一種三段 并聯(lián)式的多節(jié)式吸附床，其主要包括一筒體，筒體一端為液體進口、另一端為液體出 口，筒體內(nèi)前端和末端設(shè)置有篩板，筒體內(nèi)部兩篩板之間設(shè)有吸附劑A和吸附劑B。筒 體為臥式；其中吸附劑A為顆粒狀活性炭，其對水中異味、膠體及色素、重金屬汞離子 等有較明顯的吸附去除作用，而且因顆粒成形不易流動，不易阻塞，其吸附能力強，攜 帶更換方便；吸附劑B為分子篩，其對Hg2+有較強的吸附率。作為含汞廢水處理的凈化 處理，多節(jié)式吸附床可有效提高出水水質(zhì)，且工藝簡單合理、投資小、見效快、凈化處 理過程無二次污染，且可以廣泛應(yīng)用于聚氯乙烯行業(yè)污水處理中。 本發(fā)明通過電石法生產(chǎn)聚氯乙烯樹脂工業(yè)爐合成工序產(chǎn)生的高濃度含汞廢水中的汞這一污染環(huán)境的因素，從而使經(jīng)處理的含汞廢水能夠達到排放標(biāo)準；而脫除的汞最 終以泥餅形式被回收，進而達到保護環(huán)境的目的；同時也降低了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟 效益。本發(fā)明本著保護環(huán)境、節(jié)能減排的目的，通過對常規(guī)反應(yīng)裝置結(jié)構(gòu)單一無相應(yīng)沉 淀結(jié)構(gòu)的缺點進行了完善，增加了對處理后含汞廢水的凈化處理裝置多節(jié)式吸附床及對 處理后含汞污泥進行分離的固液分離裝置。一方面使得Hg2+處理徹底、污染小；另一方 面由于本系統(tǒng)增加的設(shè)備少，投資小，易實施；同時工藝簡單合理，能夠有效的達到節(jié) 能減排、保護環(huán)境的目的。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于含汞廢水的處理中，特別適用于聚氯乙 烯樹脂生產(chǎn)中的含汞廢水處理的中。


圖1為本發(fā)明的實施例工藝流程圖；圖1中1為PH調(diào)節(jié)池、2為泵、3為反應(yīng)罐、4為多節(jié)式過濾器、5為固液分 離裝置、6為污泥濃縮池。
具體實施例方式參照附圖1中，本實施例包括如下步驟含汞廢水經(jīng)PH調(diào)節(jié)池1將PH調(diào) 節(jié)至9-11，由泵2打入反應(yīng)罐3內(nèi)，同時在反應(yīng)罐內(nèi)加入Hg Na2S的質(zhì)量濃度比= 1:5-1: 20、質(zhì)量濃度為0.5-0.6的沉降劑Na2S溶液進行充分反應(yīng)，然后加入質(zhì)量濃度 為0.01-0.03的無機絮凝劑，生成的HgS絮狀沉淀自然沉淀下來，上清液經(jīng)多節(jié)式過濾器 4過濾后達到排放標(biāo)準，沉淀后的HgS沉淀物經(jīng)固液分離裝置5后去污泥濃縮池6。另一實施例不同之處在于Na2S先與Fe3+、聚丙烯酰胺、水混合后加入含汞廢 水，可以是Na2S與Fe3+、聚丙烯酰胺任一組分或它們的混合物進行混合。另一實施例不同之處在于所述的反應(yīng)罐可為兩組、三組、四組或五組，并依次 相連，具體數(shù)量可根據(jù)實際生產(chǎn)情況而定。另一實施例不同之處在于所述的多節(jié)式吸附床可為三組、四組、五組或六組， 具體數(shù)量可根據(jù)實際生產(chǎn)情況而定。以下為本發(fā)明的工作流程及原理來自電石法聚氯乙烯生產(chǎn)中產(chǎn)生的含汞廢鹽酸、廢堿液等含汞廢水，匯集至PH 調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)其PH調(diào)節(jié)至9-11，由輸送泵打入反應(yīng)罐內(nèi)，同時在反應(yīng)罐內(nèi)加入重金屬沉 降劑進行充分反應(yīng)，然后再加入無機絮凝劑，生成的HgS絮狀沉淀自然沉淀下來，產(chǎn)生 的上清液，經(jīng)過多節(jié)式吸附床后，得到達到排放標(biāo)準的水溶液，而在反應(yīng)罐中沉降下來 的含汞污泥則自流進入污泥濃縮池，再通過污泥泵到固液分離裝置，所得濾液返回PH調(diào) 節(jié)池，進行循環(huán)沉降除汞反應(yīng)，所得濾餅存放在危廢庫房，統(tǒng)一運走，從而達到除汞減 少環(huán)境污染的目的。
權(quán)利要求
1.一種三段連續(xù)工藝處理含汞廢水的方法，其特征在于包括如下步驟將含汞廢水 PH調(diào)節(jié)至9-11，由泵打入反應(yīng)罐內(nèi)，同時在反應(yīng)罐內(nèi)加入重金屬沉降劑Na2S溶液進行 充分反應(yīng)，然后加入質(zhì)量濃度為0.01-0.03的絮凝劑Fe3+，生成的HgS絮狀沉淀自然沉淀 下來，上清液經(jīng)過濾后達到排放標(biāo)準，沉淀后的HgS沉淀物去污泥濃縮池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三段連續(xù)工藝處理含汞廢水的方法，其特征在于所述的 重金屬沉降劑含有如下份數(shù)的組分反應(yīng)物Na2S 20 60份、絮凝劑Fe3+IO 20份、助 凝劑聚丙烯酰胺1 20份、水10 40份，Na2S先與Fe3+、聚丙烯酰胺、水混合后加入 含汞廢水，向被處理水中加入Hg 重金屬沉降劑的質(zhì)量濃度比為1 5-1 20。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三段連續(xù)工藝處理含汞廢水的方法，其特征在于所 述的反應(yīng)罐包括一筒體，筒體上端設(shè)有蓋，蓋上設(shè)有加藥進口、攪拌、排氣風(fēng)機，筒體 側(cè)面設(shè)有液體進口、液位旁路、垂直導(dǎo)向管，垂直導(dǎo)向管一端伸入筒體內(nèi)管口方向朝上 與水平方向垂直，另一端與穩(wěn)流槽上部相連，穩(wěn)流槽上設(shè)有平衡管，平衡管與排氣風(fēng)機 進口管相連，穩(wěn)流槽下部側(cè)面設(shè)有液體出口管，筒體底端設(shè)有錐斗，錐頂設(shè)有排泥出 口，筒體你上部設(shè)有斜板裝置，攪拌于軸心處穿過斜板裝置，筒體內(nèi)壁上設(shè)有擋板，擋 板位于斜板裝置下面與筒體內(nèi)壁有一定的間隙，液體進口、加藥進口、排氣風(fēng)機、垂直 導(dǎo)向管、液體出口、排泥出口上均有閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三段連續(xù)工藝處理含汞廢水的方法，其特征在于所 述的反應(yīng)罐至少為兩組，依次相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三段連續(xù)工藝處理含汞廢水的方法，其特征在于所 述的多節(jié)式吸附床包括一圓柱形筒體，筒體內(nèi)前端和末端設(shè)置有篩板，筒體內(nèi)部為吸附 劑A、吸附劑B，兩種吸附劑以篩板隔開，筒體一端為液體進口、另一端為液體出口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三段連續(xù)工藝處理含汞廢水的方法，其特征在于所 述的多節(jié)式吸附床至少為三組。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚氯乙烯樹脂生產(chǎn)中的含汞廢水處理的方法，包括如下步驟將含汞廢水pH調(diào)節(jié)至9-11，由泵打入反應(yīng)罐內(nèi)，同時在反應(yīng)罐內(nèi)加入Hg∶Na2S的質(zhì)量濃度比＝1∶5-1∶20、質(zhì)量濃度為0.5-0.6的沉降劑Na2S溶液進行充分反應(yīng)，然后加入質(zhì)量濃度為0.01-0.03的無機絮凝劑，生成的HgS絮狀沉淀自然沉淀下來，上清液經(jīng)過濾后達到排放標(biāo)準，沉淀后的HgS沉淀物去污泥濃縮池。本發(fā)明解決了目前聚氯乙烯樹脂工業(yè)中產(chǎn)生的高濃度含汞廢水處理效果差從而造成對環(huán)境污染的問題。具有工藝簡單合理、易實施等優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于含汞廢水的處理中，特別適用于聚氯乙烯樹脂生產(chǎn)中的含汞廢水處理的中。
文檔編號C02F1/66GK102010086SQ20101056827
公開日2011年4月13日 申請日期2010年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月1日
發(fā)明者劉中海, 吳彬, 張國玉, 張永龍, 張紅雷, 滕永戰(zhàn), 王敏, 郭建, 陸俊, 魏磊 申請人:新疆天業(yè)(集團)有限公司