專利名稱：一種含汞工業(yè)廢水處理新工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種治理廢水新工藝，具體地說，涉及一種含汞工業(yè)廢水處理新工藝。
背景技術(shù)：
汞(Hg)，俗稱水銀，即是在常溫下也極易揮發(fā)，眾所周知汞及其化合物均有劇毒，可通過呼吸道、皮膚或消化道不同途徑侵入人體。汞的毒性是積累的，需要很長(zhǎng)時(shí)間才能表現(xiàn)出來，食物鏈對(duì)于汞有極強(qiáng)的富集能力，淡水魚和浮游植物對(duì)汞的富集倍數(shù)約為1000，淡水無脊椎動(dòng)物約為100000，海洋動(dòng)物約為200000。由于汞的高滲透性，對(duì)于工廠產(chǎn)生及排出的氣、水、固體渣中的汞含量應(yīng)限制在國家允許的最高含量以內(nèi)才能排放。對(duì)汞的開采、生產(chǎn)工藝、制造加工生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的含汞廢水，比如生產(chǎn)汞弧整流器、水銀真空泵、汞燈、電池以及各種測(cè)溫、測(cè)壓儀器等行業(yè)會(huì)產(chǎn)生大量的含汞工業(yè) 廢水。該含汞工業(yè)廢水主要特性及化學(xué)成份廢水帶淺黃色，酸性較強(qiáng)，無刺激性氣味，未見沉淀物，比重1.20 ;含汞(Hg)>1.2g/L，銀(Ag)〈1.0g/L，同時(shí)含有機(jī)物，但不含砷(As)、鉻(Cr)、鎘(Cd)、銅(Cu)、鎳(Ni)、鐵(Fe)等金屬。為此，多年來，不少科技工作者對(duì)汞的開采、生產(chǎn)工藝、制造加工到“三廢”的治理等方面進(jìn)行了大量的工作。相關(guān)文獻(xiàn)中，已有針對(duì)含汞廢水處理方法的記載，2001年05月16日，中國發(fā)明專利申請(qǐng)公布號(hào)CN1295031A，公開了一種去除生活飲用水中的砷、鉛、鉻、鎘、汞的方法，該專利采用向被處理水中加入漂白粉、硫酸亞鐵、氫氧化鈉的方法除去五元素，其中除汞原理是使汞生成Hg2CrO4和HgO，再利用氫氧化鐵和氫氧化亞鐵在堿性環(huán)境中吸附能力強(qiáng)的特性進(jìn)行吸附沉淀，該方法在實(shí)際生產(chǎn)中難以應(yīng)用，工業(yè)化程度低，去除效果差，過濾難度大，特別難以處理高濃度的含汞廢水。此外，2005年9月28日中國發(fā)明專利申請(qǐng)公開號(hào)CN1673117A又公開了一種含汞廢水的處理方法，其技術(shù)方案是向被處理水中加入Na2S溶液，使被處理水中的Hg與Na2S反應(yīng)生成HgS,調(diào)節(jié)pH值在7-9之間，再用Hg有機(jī)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。但由于廢水的復(fù)雜性，特別是涉及一些貴重金屬的流失，單一的沉淀Hg難以達(dá)到排放或回用要求.綜上所述，現(xiàn)在的去除水中含汞的方法需進(jìn)一步改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要針對(duì)汞弧整流器、水銀真空泵、汞燈、電池以及各種測(cè)溫、測(cè)壓儀器等產(chǎn)品生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含汞工業(yè)廢水進(jìn)行處理，對(duì)其物化性質(zhì)進(jìn)行了深入試驗(yàn)與研究，提出了一種含汞工業(yè)廢水處理新工藝，該工藝簡(jiǎn)便、合理、可靠性好；含汞工業(yè)廢水經(jīng)過物化處理，銀、汞可定量回收。處理過程不產(chǎn)生廢渣、廢氣，外排水可達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)要求(O. 05mg/L)。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種含汞工業(yè)廢水處理新工藝，其步驟是
①向被處理水中加入水稀釋調(diào)整酸堿度，調(diào)整酸堿度至每升廢水含H+濃度IM；
②加入沉銀劑氯化鉀沉銀，沉銀劑的加入量為被處理水中含銀理論需量的I.2-1. 3倍，攪拌20分鐘；過濾洗滌，產(chǎn)生的含銀化合物按傳統(tǒng)工藝回收銀；濾液中按每升廢水中加入I. 5克活性炭的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)加粉狀活性炭，攪拌10分鐘后再過濾洗滌，得含Hg濾液；濾渣為載有機(jī)物的活性炭，集中，送煉銅高爐中焚燒處置；
③含Hg濾液用NaOH調(diào)pH值至4.5，加入水合肼還原，使pH值變?yōu)?. 0-8. 5，攪拌5_10分鐘，放置30分鐘，過濾，洗滌至中性，得海綿汞；濾液達(dá)標(biāo)外排放；
④將海綿汞放入石英舟上，石英舟置石英管中，在管狀爐內(nèi)常溫干燥，接著升溫至400°C使汞揮發(fā)，冷凝收集，得高純金屬汞。本發(fā)明的有益效果在于與原有的水解法、萃取法相比，本發(fā)明用化學(xué)方法先沉銀，活性炭吸附有機(jī)物后，直接用水合肼還原沉淀，無須借助氫氧化鐵和氫氧化亞鐵等沉淀齊U，在反應(yīng)中PH值的控制可直接由水合肼的加入量來控制調(diào)節(jié)，不需要再通過添加氫氧化鈉來調(diào)節(jié)，簡(jiǎn)化了操作程序，降低處理成本，系簡(jiǎn)便、合理、可靠的新工藝，使處理過程中不增加新的雜質(zhì)，在處理過程中無廢氣產(chǎn)生，不會(huì)帶來第二次環(huán)境污染，同時(shí)，回收銀、汞后的 水不經(jīng)凈化可直接達(dá)標(biāo)外排。本發(fā)明可處理高濃度的含汞廢水，當(dāng)廢水中所含汞濃度高時(shí)，只需通過加大水合肼溶液用量、控制反應(yīng)終點(diǎn)的PH值即可達(dá)到理想的處理效果。


圖I為本發(fā)明含汞工業(yè)廢水處理工藝流程圖。圖2為本發(fā)明沉淀率與沉銀劑用量關(guān)系圖。圖3為本發(fā)明沉淀率與反應(yīng)時(shí)間關(guān)系圖。圖4為本發(fā)明廢水中汞量與水合肼用量關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例做進(jìn)一步描述，但并不是限制本發(fā)明。實(shí)施例
一種含汞工業(yè)廢水處理新工藝，具體工藝流程參見附圖I。取IL含汞工業(yè)廢水，調(diào)整酸堿度，加入沉銀劑氯化鉀，攪拌20分鐘左右，過濾洗滌，產(chǎn)生的含銀化合物按傳統(tǒng)工藝回收銀。濾液中加入粉狀活性炭，攪拌10分鐘左右后，再過濾洗滌。載有機(jī)物的活性炭集中處置(煉銅高爐中焚燒)。濾液用NaOH調(diào)pH值至4. 5，加入IOml水合肼，此時(shí)pH值變?yōu)?. 0-8. 5，攪拌數(shù)分鐘，放置30分鐘，過濾洗滌至中性，濾液可達(dá)標(biāo)排放。將海綿汞放入石英舟中，石英舟置石英管中，在管狀爐內(nèi)干燥，接著升溫至400°C使汞揮發(fā)，冷凝收集，可獲得高純金屬汞。I、工藝流程說明
a)含汞工業(yè)廢水與酸堿度調(diào)整
以IL含汞工業(yè)廢水為例，因含汞工業(yè)廢水酸度較高，同時(shí)含有機(jī)物，為了定量的回收銀，故需先加水稀釋調(diào)整酸堿度至每升廢水含H+濃度1M。b)沉淀法回收銀
取I升調(diào)整酸堿度后的廢水，加入I. 5克沉銀劑，攪拌20分鐘，過濾，用去離子水洗滌至中性，含銀化合物按傳統(tǒng)工藝回收銀。
c)活性炭除有機(jī)物
沉銀后的濾液中加入I. 5克粉狀活性炭，攪拌10分鐘，過濾，載有機(jī)物的活性炭用去離子水洗滌至中性，集中處理(可用于高爐煉銅時(shí)焚燒)。d)水合肼還原汞
活性炭吸附后的含汞濾液用NaOH調(diào)pH值至4. 5，加入10 ml水合肼(85%)還原，攪拌數(shù)分鐘，然后靜置30分鐘，過濾，用去離子水洗滌至中性，所得海綿汞進(jìn)行密封儲(chǔ)存，然后集中提純。e)汞的提純
海綿汞置于石英舟中，石英舟放入石英管中，管狀爐低溫干燥，然后逐漸升溫至400°C，汞揮發(fā)冷凝收集，獲得高純汞。2、試驗(yàn)·
數(shù)據(jù)來源含汞工藝廢水來自福建某廠。檢測(cè)儀器、設(shè)備
電子天平FA104N ;原子吸收光譜儀TASS-990 ;管狀爐配相應(yīng)的石英管、石英舟；
檢測(cè)方法根據(jù)原液及試驗(yàn)過程中Hg、Ag含量分別采用重量法、容量法、分光光度法和原子吸收光譜進(jìn)行檢測(cè)。3、試驗(yàn)分析
a)沉銀劑的用量與時(shí)間試驗(yàn)
沉淀劑的加入量與廢水中的銀量有關(guān)，加入量過大使銀呈絡(luò)陰離子而轉(zhuǎn)入溶液，此時(shí)銀沉淀不完全。沉銀速度與反應(yīng)時(shí)間關(guān)系不大。經(jīng)試驗(yàn)，沉銀劑的加入量為銀量的I. 2-1. 3倍，攪拌20分鐘，過濾洗滌至中性，其銀的沉淀率>99. 96%。試驗(yàn)結(jié)果見附圖2和附圖3。b)活性炭除有機(jī)物試驗(yàn)
在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)含汞工業(yè)廢水帶淺黃色不是金屬離子所致，而是一種高分子的有機(jī)物，它的存在直接影響到汞的還原效果，采用活性炭吸附可以消除其干擾。試驗(yàn)結(jié)果I升廢水中加入I. 5克粉狀活性炭，攪拌10分鐘即脫色完全。同時(shí)，在上述體系中活性炭不吸附汞。c)水合肼還原汞試驗(yàn)
汞是較易被還原的金屬之一，曾企圖采用鋅粉還原汞，但未達(dá)到預(yù)期效果，即使能還原完全也將會(huì)使下一步的操作復(fù)雜化。水合肼是一種較理想的還原劑，對(duì)PH值要求不嚴(yán)格，還原速度快，效果好。經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)，I升廢水(含Hg約I. 2克)，只需IOml水合肼，30分鐘內(nèi)即可將Hg定量還原。試驗(yàn)中水合肼加入后最終pH值為8. 0-8. 5，符合國家對(duì)外排水的要求。試驗(yàn)結(jié)果見附圖4。
權(quán)利要求
1.一種含汞工業(yè)廢水處理新工藝，其特征在于工藝步驟是 ①向被處理水中加入水稀釋調(diào)整酸堿度，調(diào)整酸堿度至每升廢水含H+濃度IM； ②加入沉銀劑氯化鉀沉銀，沉銀劑的加入量為被處理水中含銀理論需量的I.2-1. 3倍，攪拌20分鐘；過濾洗滌，產(chǎn)生的含銀化合物按傳統(tǒng)工藝回收銀；濾液中按每升廢水中加入I. 5克活性炭的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)加粉狀活性炭，攪拌10分鐘后再過濾洗滌，得含Hg濾液；濾渣為載有機(jī)物的活性炭，集中，送煉銅高爐中焚燒處置； ③含Hg濾液用NaOH調(diào)pH值至4.5，加入水合肼還原，使pH值變?yōu)?. 0-8. 5，攪拌5_10分鐘，放置30分鐘，過濾，洗滌至中性，得海綿汞；濾液達(dá)標(biāo)外排放； ④將海綿汞放入石英舟上，石英舟置石英管中，在管狀爐內(nèi)常溫干燥，接著升溫至400°C使汞揮發(fā)，冷凝收集，得高純金屬汞。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種含汞工業(yè)廢水處理新工藝；屬于治理廢水技術(shù)領(lǐng)域。其步驟是向被處理廢水中加入水稀釋調(diào)整酸堿度；加入沉銀劑氯化鉀沉銀，回收銀；加粉狀活性炭，載有機(jī)物焚燒處置；加水合肼還原，得海綿汞回收；濾液達(dá)標(biāo)外排放；本發(fā)明工藝簡(jiǎn)便、合理、可靠性好。主要用于對(duì)汞弧整流器、水銀真空泵、汞燈、電池以及各種測(cè)溫、測(cè)壓儀器等產(chǎn)品生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含汞工業(yè)廢水進(jìn)行處理。
文檔編號(hào)C02F9/04GK102874956SQ20121043128
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月2日
發(fā)明者曹喜平, 嚴(yán)熙, 鄧佑良 申請(qǐng)人:永興鑫裕環(huán)保鎳業(yè)有限公司