專(zhuān)利名稱(chēng)：一種深度處理含汞廢水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含汞廢水的處理方法，特別是適用于聚氯乙烯樹(shù)脂生產(chǎn)中的含汞廢水處理的方法。
背景技術(shù)：
由于聚氯乙烯的廣泛應(yīng)用，以及我國(guó)電石資源十分豐富和電石乙炔法工藝技術(shù)的日益成熟，使得電石法聚氯乙烯工業(yè)迅猛發(fā)展，然而帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)也帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題，由于以HgCl2作為催化劑，不可避免的造成汞的流逝，隨之造成的汞污染問(wèn)題也日趨嚴(yán)重。雖然含汞廢水的危害早已被人們所認(rèn)識(shí)，并且開(kāi)發(fā)了很多方法進(jìn)行處理，但大部分文獻(xiàn)中的處理數(shù)據(jù)是實(shí)驗(yàn)室或中試研究的結(jié)果，實(shí)際用于工業(yè)中含汞廢水處理的工程實(shí)踐尚不成熟。中國(guó)專(zhuān)利CN 102010086A中公布了 “一種三段連續(xù)工藝處理含汞廢水的方法”，其方法是將含汞廢水PH調(diào)節(jié)至9-11，由泵打入反應(yīng)罐內(nèi)，同時(shí)在反應(yīng)罐內(nèi)加入Hg Na2SW 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(jìn)行充分反應(yīng)，然后加入質(zhì)量濃度為0. 01-0. 03的無(wú)機(jī)絮凝劑，生成的HgS絮狀沉淀自然沉淀下來(lái)，上清液經(jīng)過(guò)濾后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，沉淀后的HgS沉淀物去污泥濃縮池。但是經(jīng)該方法處理后廢水中仍含有低濃度的汞，會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響。

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(shù)脂工業(yè)爐合成工序產(chǎn)生的含汞廢水處理效果差從而造成對(duì)環(huán)境污染的問(wèn)題，進(jìn)而提供了一種Hg2+處理徹底、污染小、工藝簡(jiǎn)單合理、易實(shí)施、見(jiàn)效快的深度處理含汞廢水的方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種深度處理含汞廢水的方法，包括依次相連接的PH 調(diào)節(jié)池、輸送泵、反應(yīng)罐、污泥濃縮池以及處理含汞污泥的固液分離裝置，其特征在于反應(yīng)罐后設(shè)置了砂濾罐和含汞廢水的深度處理裝置，步驟如下(1)首先將含汞廢水匯集至PH調(diào)節(jié)池，將PH調(diào)節(jié)至9-11 ；(2)由輸送泵打入反應(yīng)罐內(nèi)，同時(shí)在反應(yīng)罐內(nèi)加入Na2S溶液進(jìn)行充分反應(yīng)，然后加入絮凝劑狗3+，生成的HgS絮狀沉淀自然沉淀下來(lái)；(3)反應(yīng)后的上清液經(jīng)砂濾罐過(guò)濾后進(jìn)入含汞廢水的深度處理裝置，(4)沉淀后的HgS沉淀物去污泥濃縮池，經(jīng)污泥濃縮池濃縮后進(jìn)入固液分離裝置進(jìn)行固液分離，分離后的液體返回PH調(diào)節(jié)池，分離后的固體裝桶密封收集。所述的一種深度處理含汞廢水的方法，含汞廢水的深度處理裝置包括依次相連的還原反應(yīng)器和旋液分離器；經(jīng)砂濾罐過(guò)濾后的含汞廢水均勻穩(wěn)定的流速送入還原反應(yīng)器， 還原反應(yīng)器內(nèi)的填料為金屬鋅，在還原反應(yīng)器中含汞廢水中的汞離子與金屬鋅發(fā)生還原反應(yīng)，析出液態(tài)汞單質(zhì)并與還原后的廢水一起進(jìn)入旋液分離器中進(jìn)行液液分離，經(jīng)分離后的汞單質(zhì)由旋液分離器的底部排出并裝桶密封收集，分離后的上清液由旋液分離器的頂部出來(lái)，當(dāng)含汞濃度< 0. 5 μ g/1后排放。使用鋅粒還原劑可使汞離子還原成金屬汞，而且還原劑價(jià)格低廉，溶劑中損失少，除汞效率高，有利于含汞廢水的處理。所述的一種深度處理含汞廢水的方法，旋液分離器后連接一吸附器，吸附器內(nèi)的填料為分子篩，從旋液分離器頂部出來(lái)的分離后的上清液進(jìn)入吸附器，在還原反應(yīng)器中未反應(yīng)的汞離子被吸附器內(nèi)的分子篩吸附，當(dāng)吸附后的廢水含汞濃度< 0. 5 μ g/1后排放。分子篩對(duì)二價(jià)汞有較強(qiáng)的去除作用，并有較大的吸附容量，可在反應(yīng)條件(汞濃度、PH、溫度、 接觸時(shí)間等)較寬的范圍使用，工藝過(guò)程易控制、易實(shí)施，有利于進(jìn)一步提高含汞廢水的處理效率。所述的一種深度處理含汞廢水的方法，吸附器后設(shè)置一廢水循環(huán)泵，吸附后的廢水通過(guò)廢水循環(huán)泵以均勻穩(wěn)定的流速將廢水再送入還原反應(yīng)器進(jìn)行還原反應(yīng)，經(jīng)旋液分離器進(jìn)行液液分離，旋液分離器頂部出來(lái)的分離后的上清液再進(jìn)入吸附器，分離后的上清液含汞濃度< 0.5 μ g/Ι后排放。所述的一種深度處理含汞廢水的方法，吸附器頂部連接一氣相吸附裝置，氣相吸附裝置內(nèi)填裝有活性炭。使用活性炭，有利于將氣相中的汞吸附到活性炭中，達(dá)到了保護(hù)環(huán)境的目的。所述的一種深度處理含汞廢水的方法，分子篩是可再生的，當(dāng)分子篩達(dá)到吸附飽和后，在吸附器底部通入蒸汽對(duì)分子篩進(jìn)行再生，通過(guò)分子篩的含汞蒸汽進(jìn)入氣相吸附裝置后排放。利用化工生產(chǎn)過(guò)程中的蒸汽余熱對(duì)分子篩進(jìn)行再生，可有效利用能源，降低生產(chǎn)成本，達(dá)到了保護(hù)環(huán)境的目的。所述的一種深度處理含汞廢水的方法，吸附器內(nèi)的填料為球狀或柱狀的13X型分子篩、5A型分子篩或固體活性炭、重金屬螯合樹(shù)脂。其中13X和5A分別表示分子篩的型號(hào)， 其孔徑分別為IOA和5A。所述的一種深度處理含汞廢水的方法，還原反應(yīng)器內(nèi)的填料為金屬，其離子態(tài)的電極電位低于汞離子的電極電位。所述的一種深度處理含汞廢水的方法，還原反應(yīng)器內(nèi)的填料為5_20mm的球狀或
柱狀的金屬鋅、金屬鐵或金屬鋁。所述的一種深度處理含汞廢水的方法，均勻穩(wěn)定的流速為4-15m3/h。本發(fā)明本著保護(hù)環(huán)境、節(jié)能減排的目的，針對(duì)電石法生產(chǎn)聚氯乙烯樹(shù)脂工業(yè)爐合成工序產(chǎn)生的含汞廢水難以處理這一污染環(huán)境的因素，通過(guò)化學(xué)沉淀法、金屬還原和分子篩吸附過(guò)濾的處理方法，從而使經(jīng)處理的含汞廢水能夠達(dá)到< 0. 5 μ g/Ι ；采用化學(xué)反應(yīng)法處理高濃度含汞廢水，利用汞離子能與硫化物生成難溶于水的沉淀的原理，使Hg2+轉(zhuǎn)化為 HgS，通過(guò)加入絮凝劑使HgS自然沉降下來(lái)；然后采用金屬還原法處理低濃度含汞廢水，其反應(yīng)速率較高，可直接回收金屬汞，而經(jīng)分離后的金屬汞最終裝桶密封收集，采用分子篩吸附的方法，因分子篩有較大的吸附容量，可在反應(yīng)條件較寬的范圍使用，而且分子篩可再生，故可重復(fù)使用，防止二次污染，進(jìn)而達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的，同時(shí)也降低了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明一方面使得含汞廢水處理徹底、污染??；另一方面由于本系統(tǒng)內(nèi)填料可重復(fù)使用，投資小，易實(shí)施；同時(shí)工藝簡(jiǎn)單合理，能夠有效的達(dá)到節(jié)能減排、保護(hù)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(shù)脂生產(chǎn)中的含汞廢水的深度處理中。


圖1為本發(fā)明的實(shí)施例工藝流程圖；圖1中1為反應(yīng)罐、2為輸送泵、3為PH調(diào)節(jié)池、4為污泥濃縮池、5為固液分離裝置、6為還原反應(yīng)器、7為旋液分離器、8為吸附器、9為氣相吸附裝置、10為廢水循環(huán)泵、11 為砂濾罐。
具體實(shí)施例方式參照附圖1中，本實(shí)施例包括如下步驟包括依次相連接的PH調(diào)節(jié)池3、輸送泵 2、反應(yīng)罐1、污泥濃縮池4以及處理含汞污泥的固液分離裝置5，反應(yīng)罐后設(shè)置了砂濾罐11 和含汞廢水的深度處理裝置，步驟如下首先將含汞廢水匯集至PH調(diào)節(jié)池，將PH調(diào)節(jié)至 9-11 ；由輸送泵打入反應(yīng)罐內(nèi)，同時(shí)在反應(yīng)罐內(nèi)加入Na2S溶液進(jìn)行充分反應(yīng)，然后加入絮凝劑狗3+，生成的HgS絮狀沉淀自然沉淀下來(lái)；反應(yīng)后的上清液經(jīng)砂濾罐過(guò)濾后進(jìn)入含汞廢水的深度處理裝置，沉淀后的HgS沉淀物去污泥濃縮池，經(jīng)污泥濃縮池濃縮后進(jìn)入固液分離裝置進(jìn)行固液分離，分離后的液體返回PH調(diào)節(jié)池，分離后的固體裝桶密封收集。另一實(shí)施例不同之處在于含汞廢水的深度處理裝置包括依次相連的還原反應(yīng)器 6和旋液分離器7 ；經(jīng)砂濾罐過(guò)濾后的含汞廢水均勻穩(wěn)定的流速送入還原反應(yīng)器，還原反應(yīng)器內(nèi)的填料為金屬鋅，在還原反應(yīng)器中含汞廢水中的汞離子與金屬鋅發(fā)生還原反應(yīng)，析出液態(tài)汞單質(zhì)并與還原后的廢水一起進(jìn)入旋液分離器中進(jìn)行液液分離，經(jīng)分離后的汞單質(zhì)由旋液分離器的底部排出并裝桶密封收集，分離后的上清液由旋液分離器的頂部出來(lái)，當(dāng)含汞濃度< 0.5yg/l后排放。另一實(shí)施例不同之處在于旋液分離器后連接一吸附器，吸附器內(nèi)的填料為分子篩，從旋液分離器頂部出來(lái)的分離后的上清液進(jìn)入吸附器，在還原反應(yīng)器中未反應(yīng)的汞離子被吸附器內(nèi)的分子篩吸附，當(dāng)吸附后的廢水含汞濃度< 0. 5 μ g/1后排放。另一實(shí)施例不同之處在于吸附器后設(shè)置一廢水循環(huán)泵，吸附后的廢水通過(guò)廢水循環(huán)泵以均勻穩(wěn)定的流速將廢水再送入還原反應(yīng)器進(jìn)行還原反應(yīng)，經(jīng)旋液分離器進(jìn)行液液分離，旋液分離器頂部出來(lái)的分離后的上清液再進(jìn)入吸附器，分離后的上清液含汞濃度彡0.5 μ g/Ι后排放。另一實(shí)施例不同之處在于吸附器頂部連接一氣相吸附裝置，氣相吸附裝置內(nèi)填裝有活性炭。另一實(shí)施例不同之處在于分子篩是可再生的，當(dāng)分子篩達(dá)到吸附飽和后，在吸附器底部通入蒸汽對(duì)分子篩進(jìn)行再生，通過(guò)分子篩的含汞蒸汽進(jìn)入氣相吸附裝置后排放。另--實(shí)施例不同之處在于吸附器內(nèi)的填料為球狀的13X型分子篩。
另--實(shí)施例不同之處在于吸附器內(nèi)的填料為柱狀的5A型分子篩。
另--實(shí)施例不同之處在于還原反應(yīng)器內(nèi)的填料為IOmm柱狀的金屬鋅。
另--實(shí)施例不同之處在于還原反應(yīng)器內(nèi)的填料為5mm球狀的金屬鋁。
另--實(shí)施例不同之處在于均勻穩(wěn)定的流速為5m3/h。
另--實(shí)施例不同之處在于均勻穩(wěn)定的流速為15m3/h。
以下為本發(fā)明的工作流程及原理
來(lái)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(shí)在反應(yīng)罐內(nèi)加入重金屬沉降劑進(jìn)行充分反應(yīng)，然后再加入無(wú)機(jī)絮凝劑，生成的HgS絮狀沉淀自然沉淀下來(lái)，產(chǎn)生的上清液，經(jīng)砂濾罐過(guò)濾后進(jìn)入還原反應(yīng)器，在還原反應(yīng)器中含汞廢水中的汞離子與反應(yīng)器填裝的金屬鋅發(fā)生還原反應(yīng)，析出液態(tài)汞單質(zhì)與還原后的廢水一起進(jìn)入旋液分離器中進(jìn)行液液分離，經(jīng)分離后的汞單質(zhì)由旋液分離器的底部排出并裝桶密封，分離后的上清液由旋液分離器的頂部出來(lái)再進(jìn)入吸附器，在還原反應(yīng)器中未反應(yīng)的汞離子被吸附器中的分子篩吸附劑吸附，然后吸附后的廢水再通過(guò)廢水循環(huán)泵將不合格的吸附后的廢水再送入還原反應(yīng)器繼續(xù)循環(huán)反應(yīng)，并保證均勻穩(wěn)定的循環(huán)流量，直到廢水循環(huán)泵出口的含汞廢水濃度低于 0. 005ppm后，打開(kāi)泵出口的閥門(mén)，將廢水送入全廠綜合污水處理廠處理。在反應(yīng)罐中沉降下來(lái)的含汞污泥則自流進(jìn)入污泥濃縮池，再通過(guò)污泥泵到固液分離裝置，所得濾液返回PH調(diào)節(jié)池，進(jìn)行循環(huán)沉降除汞反應(yīng)，所得濾餅存放在危廢庫(kù)房，統(tǒng)一運(yùn)走，從而達(dá)到除汞減少環(huán)境污染的目的。當(dāng)分子篩吸附達(dá)到飽和后，從底部通入蒸汽進(jìn)行再生過(guò)程，頂部出來(lái)的含汞的氣體進(jìn)入氣相吸附裝置被活性炭吸附，從而達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。
權(quán)利要求
1.一種深度處理含汞廢水的方法，包括依次相連接的PH調(diào)節(jié)池、輸送泵、反應(yīng)罐、污泥濃縮池以及處理含汞污泥的固液分離裝置，其特征在于反應(yīng)罐后設(shè)置了砂濾罐和含汞廢水的深度處理裝置，步驟如下(1)首先將含汞廢水匯集至PH調(diào)節(jié)池，將PH調(diào)節(jié)至9-11；(2)由輸送泵打入反應(yīng)罐內(nèi)，同時(shí)在反應(yīng)罐內(nèi)加入Na2S溶液進(jìn)行充分反應(yīng)，然后加入絮凝劑狗3+，生成的HgS絮狀沉淀自然沉淀下來(lái)；(3)反應(yīng)后的上清液經(jīng)砂濾罐過(guò)濾后進(jìn)入含汞廢水的深度處理裝置，(4)沉淀后的HgS沉淀物去污泥濃縮池，經(jīng)污泥濃縮池濃縮后進(jìn)入固液分離裝置進(jìn)行固液分離，分離后的液體返回PH調(diào)節(jié)池，分離后的固體裝桶密封收集。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深度處理含汞廢水的方法，其特征在于含汞廢水的深度處理裝置包括依次相連的還原反應(yīng)器和旋液分離器；經(jīng)砂濾罐過(guò)濾后的含汞廢水均勻穩(wěn)定的流速送入還原反應(yīng)器，還原反應(yīng)器內(nèi)的填料為金屬鋅，在還原反應(yīng)器中含汞廢水中的汞離子與金屬鋅發(fā)生還原反應(yīng)，析出液態(tài)汞單質(zhì)并與還原后的廢水一起進(jìn)入旋液分離器中進(jìn)行液液分離，經(jīng)分離后的汞單質(zhì)由旋液分離器的底部排出并裝桶密封收集，分離后的上清液由旋液分離器的頂部出來(lái)，合格后達(dá)標(biāo)排放。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種深度處理含汞廢水的方法，其特征在于旋液分離器后連接一吸附器，吸附器內(nèi)的填料為分子篩，從旋液分離器頂部出來(lái)的分離后的上清液進(jìn)入吸附器，在還原反應(yīng)器中未反應(yīng)的汞離子被吸附器內(nèi)的分子篩吸附，吸附后的廢水合格后達(dá)標(biāo)排放。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種深度處理含汞廢水的方法，其特征在于吸附器后設(shè)置一廢水循環(huán)泵，吸附后的廢水通過(guò)廢水循環(huán)泵以均勻穩(wěn)定的流速將廢水再送入還原反應(yīng)器進(jìn)行還原反應(yīng)，經(jīng)旋液分離器進(jìn)行液液分離，旋液分離器頂部出來(lái)的分離后的上清液再進(jìn)入吸附器，分離后的上清液合格后達(dá)標(biāo)排放。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種深度處理含汞廢水的方法，其特征在于吸附器頂部連接一氣相吸附裝置，氣相吸附裝置內(nèi)填裝有活性炭。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種深度處理含汞廢水的方法，其特征在于分子篩是可再生的，當(dāng)分子篩達(dá)到吸附飽和后，在吸附器底部通入蒸汽對(duì)分子篩進(jìn)行再生，通過(guò)分子篩的含汞蒸汽進(jìn)入氣相吸附裝置后排放。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種深度處理含汞廢水的方法，其特征在于吸附器內(nèi)的填料為球狀或柱狀的13X型分子篩、5A型分子篩或固體活性炭、重金屬螯合樹(shù)脂。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種深度處理含汞廢水的方法，其特征在于還原反應(yīng)器內(nèi)的填料為金屬，其離子態(tài)的電極電位低于汞離子的電極電位。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種深度處理含汞廢水的方法，其特征在于還原反應(yīng)器內(nèi)的填料為5-20mm的球狀或柱狀的金屬鋅、金屬鐵或金屬鋁。
10.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的一種深度處理含汞廢水的方法，其特征在于所述的均勻穩(wěn)定的流速為4-15m3/h。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種含汞廢水的處理方法，包括如下步驟首先將含汞廢水匯集至pH調(diào)節(jié)池，將pH調(diào)節(jié)至9-11，由輸送泵打入反應(yīng)罐內(nèi)，同時(shí)在反應(yīng)罐內(nèi)加入Na2S溶液進(jìn)行充分反應(yīng)，然后加入絮凝劑Fe3+，生成的HgS絮狀沉淀自然沉淀下來(lái)，反應(yīng)后的上清液經(jīng)砂濾罐過(guò)濾后進(jìn)入含汞廢水的深度處理裝置，沉淀后的HgS沉淀物去污泥濃縮池，經(jīng)污泥濃縮池濃縮后進(jìn)入固液分離裝置進(jìn)行固液分離。本發(fā)明解決了目前電石法生產(chǎn)聚氯乙烯樹(shù)脂工業(yè)爐合成工序產(chǎn)生的含汞廢水處理效果差從而造成對(duì)環(huán)境污染的問(wèn)題，具有工藝簡(jiǎn)單合理、易實(shí)施、見(jiàn)效快等優(yōu)點(diǎn)，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(shù)脂生產(chǎn)中的含汞廢水的深度處理中。
文檔編號(hào)C02F101/20GK102372377SQ20111028295
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月9日
發(fā)明者劉中海, 吳彬, 張國(guó)玉, 張永龍, 裴建偉, 郭健, 陸俊, 馬銀山 申請(qǐng)人:天辰化工有限公司