[发明专利]含汞废水的聚结脱汞的处理方法及应用

说明书

本发明提供了一种含汞废水聚结脱汞的处理方法及应用，涉及水体脱汞处理技术领域。本发明基于烷基硫醇能够改变汞元素的表面电荷，会与汞元素发生表面吸附‑架桥‑聚结的作用原理，将废水中汞元素选择性脱除。处理方法包括：将含巯基化合物的溶液A加入至含汞废水中进行混合反应，巯基化合物与汞元素聚结并形成汞聚结物；然后通过气浮(或过滤)将汞聚结物与脱汞废水进行固液分离，得到汞聚结物与脱汞废水。本处理方法对溶液体系干扰较小，对除汞之外的其他金属聚结程度较低，对汞脱除效果较好，所形成的汞聚结物汞含量较高，易于后续回收利用。

技术领域

本发明涉及水体脱汞处理技术领域，尤其是涉及一种含汞废水聚结脱汞的处理方法及应用。

背景技术

含汞废水主要来源于金属冶炼、氯碱化工、石油化工、造纸印染、电子仪器仪表及制药/涂料/煤炭发电等行业。废水中汞元素主要以单质汞(零价汞或胶体汞)和汞化合物(+1和+2价离子汞)形成存在，具有较高的毒性，不进行处理直接排入水体会造成污染环境。水体中的含汞物质在细菌等微生物的作用下形成具有剧毒的甲基类化合物，污染水体中鱼虾贝等海鲜，再通过食物链进入动物体内，最终进入食物链顶端的人类体内，甲基汞进入体内会溶解在脂肪里，并聚集在脑部造成脑组织损伤，最终导致死亡。1956年日本出现轰动世界的“水俣病”就是汞中毒，事件造成几千人受害死亡的汞中毒悲剧，危害了当地人的健康和家庭幸福，使很多人身心受到摧残，经济上受到沉重的打击，而且受甲基汞污染，水俣湾失去了生命力。

目前废水除汞工艺主要有物理化学沉淀法、金属还原法、活性炭吸附法、离子交换法、溶剂萃取法、吸附法、电解法以及微生物法等，这些方法均能够针对不同性质的含汞废水起到一定的脱除作用，但不同工艺方法只针对特定废水有效，且各种方法均有一定的局限性，缺乏能够兼顾多种处理效果的工艺方法，尤其是在多种汞的同时高效脱除；定向选择性单一聚结脱除汞；产出的汞渣易于回收利用；处理前后药剂和工艺对体系无明显影响等方面存在不能兼顾的问题。

如物理化学沉淀法针对高含汞废水具有较好的处理效果，但需要对废水进行预处理，沉淀剂加入量较大(超理论量50％-80％)才能达到较高脱除率，而且还需要加入铁盐和铝盐等混凝剂，工序流程长等不足；除此之外，沉淀渣成分复杂难以高效利用，如污酸脱汞工艺的中和硫化法和石灰中和法会产生大量低浓度、高活性的石膏渣和中和渣，这些含汞石膏渣会造成二次污染；金属还原法适用范围有限，只适用于单一含汞废水，含有其他杂质离子时难以获得良好处理效果，且操作费用偏高，经济性不足；离子交换法和活性炭吸附法适用于低浓度含汞废水，但易受废水中其他杂质影响，且处理深度不够高(一般仅为1mg/L)；电解法能够处理汞浓度含汞废水，但能耗较大且汞易蒸发造成二次污染。

为了解决以上存在的问题，部分学者提供了具有针对性的解决方案，例如公开(公告)日：20110427，公开(公告)号：CN102030440A专利公开了《汞污染水处理工艺》，其处理后汞含量能够达到汞排放限制值为0.5μg/L，但该方法对水体要求较高，需要对水体进行预处理，确保其悬浮物浓度≤100mg/L；处理流程较长，处理工序较多(预处理-吸附除汞-二次吸附除汞)，添加试剂种类繁多(硫化铵、助凝剂、絮凝剂)。又如公开(公告)日：20150325，公开(公告)号：CN104445675A的中国专利，公开了一种利用脱汞吸附材料处理含汞废水的方法，该发明利用颗粒状脱汞吸附材料吸附脱汞，但是汞渣资源未能实现回收利用，吸附材料会造成二次污染。

由此可知，现有技术中虽然公开了几种废水除汞的技术方法，但是没有一种方法能够同时兼顾如下几方面：①离子汞和胶体汞同时高效脱除；②定向聚结脱除汞元素，对体系其他元素干扰较小；③汞渣易于回收利用且对环境无二次污染；④处理前后药剂和工艺对体系无明显影响；⑤工艺流程简洁，易于上下游工序衔接；⑥适应性强，应用范围广。