[发明专利]一种含汞废水的处理方法

说明书

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，尤其涉及一种含汞废水的处理方法。

背景技术

含汞废水主要来源于有色金属冶炼厂、化工厂、农药厂、造纸厂、染料厂及热工仪器仪表厂等。从废水中去除无机汞的方法有硫化物沉淀法、化学凝聚法等。各种汞化合物的毒性差别很大。元素汞基本无毒；无机汞中的升汞是剧毒物质，有机汞中的苯基汞分解较快，毒性不大；甲基汞进入人体很容易被吸收，不易降解，排泄很慢，特别是容易在脑中积累，毒性最大。如水俣病就是由甲基汞中毒造成的。

含汞废水处理方法应用较多的是采用加碱调节酸度，絮凝沉淀分离。该方法的特点是处理设备较为简便，但缺点是必须加入化学药剂，而且是以氢氧化物形式沉淀，这样处理重金属废水的效果并不理想，存在着下述不足：1.需加入化学药剂，使处理成本较高；2.加入化学药剂容易产生二次污染。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是降低含汞废水的处理成本以及避免由于直接加入化学药剂而产生的二次污染问题。

本发明解决上述技术问题的技术解决方案是：一种含汞废水的处理方法，该方法包括：(1)将黄铁矿粉碎成150～300目的黄铁矿粉；(2)将步骤(1)所得到的黄铁矿粉按1∶3～1∶30的重量比加入含汞的废水中，在常温下搅拌30～120分钟；(3)将步骤(2)所得的溶液静置1～4小时后，排放沉淀物上清液。

上述本发明方法的起始反应为酸性环境(pH＝1～2)，以有利于黄铁矿(Fe₂S/FeS)的溶解。而所用黄铁矿(尾矿)含有一定量(过量)的碳酸盐，在反应过程中溶液的pH自然升高至近中性，因此，反应后沉淀物上的清液不需要再用碱中和，可直接排放。同时，反应过程中溶液的pH值由1～2上升至近中性，铁经历了一个由溶出再到产生絮凝沉淀的过程，非常有利于汞的沉淀完全。

因此，这种沉淀是吸附-(共)沉淀的协同作用。所述吸附-(共)沉淀过程描述如下：

(1)酸性环境(pH＝1～3)有利于黄铁矿的溶解

FeS(固)→Fe²⁺+S^2-                    (1)

(2)重金属离子(M²⁺)与S^2-反应

M²⁺+S^2-→MS↓                        (2)

(3)过量的碳酸盐与酸反应，溶液pH值升至近中性(6～7)

CaCO₃(固)+H⁺(酸)→Ca²⁺+CO₂+H₂O       (3)

(4)溶液pH值升高至近中性，这又非常有利于铁产生絮凝沉淀

Fe²⁺+OH^-→Fe(OH)₂                             (4)

4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O→4Fe(OH)₃↓(絮凝沉淀)        (5)

Fe(OH)₃絮凝沉淀具有吸附汞并使之(共)沉淀的特性，因此，Fe(OH)₃絮凝沉淀的存在进一步促使汞离子沉淀更完全。

在本发明上述方法的反应过程中，黄铁矿粉中所含的碳酸盐除了起调整所处理废水的酸碱度使其是呈中性外，还有一个重要作用是有利于汞离子的完全沉淀。因此，所使用的黄铁矿中碳酸盐含量过低的情况下，按照本发明的上述方法，其中步骤(2)在搅拌的同时添加碳酸盐，将溶液的pH值调整至6～7(近中性)。

本发明所述的一种含汞废水的处理方法具有下列显著的技术效果：

1、对含汞废水中汞的去除率达96％～99％；

2、采用黄铁矿(尾矿)处理含汞废水，不仅成本低，而且对环境无二次污染。

具体实施方式：

实验废水中汞离子的浓度为12.05mg/L；

将黄铁矿粉碎后，取过200目筛的黄铁矿粉5g加入100mL pH＝2的废水中，在常温下搅拌90min，然后静置1h，检测沉淀物上清液中Hg²⁺浓度和初值，结果表明Hg²⁺去除率达97.6％。