含汞废水治理方法

对含汞废水可能有很多种可供选择的处理方法。这些方法的有效性和经济性取决于汞在废水中的化学形态、初浓度、其他存在组分的性质和含量、处理深度等因素。常用的处理方法有沉淀法、离子交换法、吸附法、混凝法以及将离子态汞还原为元素态后再过滤的方法。其中离子交换法、铁盐或铝盐混凝法和活性炭吸附法都可使废水中含汞量降到小于 0.01mg/L 水平;硫化法沉淀配以混凝法可使废水含汞量达到 0.01~0.02mg/L 水平;还原法一般只用于少量废水处理,最终流出液中含汞量可达到相当低的水平。

  1. 沉淀法

沉淀法中以加入硫化物生成 HgS 沉淀为最常用的方法,这种方法还常与

重力沉降、过滤或空气浮上等分离法联用。后续操作只能加速相分离,不能提高除汞效率。在碱性 pH 条件下,对原始含汞浓度相当高的废水,用硫化物沉淀法可获得大于 99.9%的去除率。但流出液中最低含汞量不能降到 10~20 μg/L 以下。为减少药剂用量,可在接近中性条件下进行沉淀,仍具有较好的效果;也有人提出最佳 pH 值为 8.5。

本方法的缺点是:①硫化物用量较难控制,过量的 S2-能与 Hg2+生成可溶性络合物;②硫化物残渣仍有很大毒性,较难处置。

  1. 离子交换法

本方法通常是在废水中通入氯气,使元素态 Hg 氧化为离子态。此后加入氯化物,使汞进一步转化为络合阴离子状态,再用阴离子交换树脂除去之。由于氯碱制造工业废水中含相当高浓度的 Cl-,就很适宜用这种方法去除汞污染物。如果废水中含 Cl-量不高则应用阳离子交换树脂也是可行的。还有一些带有-SH 基团的聚巯基苯乙烯类树脂对从废水中除去汞离子有特别强的专一性。

不论采用阳离子交换树脂还是阴离子交换树脂,交换后流出液中无机汞的含量不大可能再低于 1~5μg/L。一般在中性或微酸性介质条件下,采取二级交换可望得到最佳结果。

至于对废水中有机汞污染物的处理,只有乙酸甲基汞的离子交换研究工作进行得较多。所使用的树脂有 Dowex A-1 螯合型树脂、国产大孔巯基树脂等。

  1. 混凝法

本方法可适用于从废水中除去无机汞,有时还能去除有机汞。常用的混凝剂有明矾、铁盐和石灰等。某些中间试验工厂的研究结果表明,铁盐对去除废水中所含的无机汞有较好效果;对于甲基汞来说,铝盐和铁盐都不显效。混凝剂最大剂量为 100~150mg/L,继续提高剂量时,无助于除汞效率的提高。

  1. 吸附法

最常用吸附剂是活性炭。其有效性取决于废水中汞的初始形态和浓度、吸附剂用量、处理时间等。增大用量和增长时间有利于提高对有机汞和无机汞的去除效率。一般有机汞的去除率优于无机汞。某些浓度颇高的含汞废水经活性炭吸附处理后,去除率可达 85%~99%,但对含汞浓度较低的废水, 虽则处理后流出液中含汞水平已相当低,但去除百分数却很小。

除了以活性炭作吸附剂外,近来还常用一些具有强螯合能力的天然高分子化合物来吸附处理含汞废水,如用腐植酸含量高的风化烟煤和造纸废液制成的吸附剂;又如用甲壳素(是甲壳类动物外壳中提取加工得到的聚氨基葡萄糖),经再加工制得的名为 Chitosan 的高分子化合物,也可作为含汞废水处理的吸附剂。

  1. 还原法

呈离子状态的无机汞化合物可通过还原的方法,将其转为金属汞形态, 然后再用过滤或其他固液分离的方法予以分去。可采用的还原剂有 Al、Zn、SnCl2、NaBH4、N2H4 等。本方法的主要优点是最终可将汞予以回收,但当废水含汞初浓度小于 100μg/L 时,就不能有效地使用本法。