含汞三廢處理技術

1、含汞三廢凈廢凈化處處理方法哈爾濱工業(yè)大學哈爾濱工業(yè)大學Harbin Institute of Technology2 含汞廢渣含汞廢渣12 含汞廢水含汞廢水3 含汞廢氣含汞廢氣4 排放標準排放標準 主要內(nèi)容主要內(nèi)容Harbin Institute of Technology3含汞廢渣含汞廢渣Harbin Institute of Technology4一、含汞廢渣的產(chǎn)生與危害一、含汞廢渣的產(chǎn)生與危害Harbin Institute of Technology51汞的用途汞的用途Harbin Institute of Technology61汞的用途汞的用途Harbin Institute of

2、 Technology72汞的產(chǎn)生及危害汞的產(chǎn)生及危害v汞在工業(yè)上用途很廣，環(huán)境中汞的污染主要來自汞在工業(yè)上用途很廣，環(huán)境中汞的污染主要來自工業(yè)生產(chǎn)中含汞廢水、廢氣和廢渣的排放。工業(yè)生產(chǎn)中含汞廢水、廢氣和廢渣的排放。v汞蒸氣被人吸入肺中，很難排出。兒童吸入汞，汞蒸氣被人吸入肺中，很難排出。兒童吸入汞，將會嚴重影響兒童的生長發(fā)育。更為嚴重的是，將會嚴重影響兒童的生長發(fā)育。更為嚴重的是，如果進入水系，被魚類吸收，再轉(zhuǎn)化為有機汞，如果進入水系，被魚類吸收，再轉(zhuǎn)化為有機汞，毒性將大大增加，人食用這些被污染的魚類，可毒性將大大增加，人食用這些被污染的魚類，可能產(chǎn)生致命的疾病。因此在可能的情況下，盡可能產(chǎn)

3、生致命的疾病。因此在可能的情況下，盡可能減少排放。實行回收處理措施。能減少排放。實行回收處理措施。Harbin Institute of Technology8二、含汞廢渣的處理技術及處理效果二、含汞廢渣的處理技術及處理效果Harbin Institute of Technology91焙燒法焙燒法v利用汞及其化合物在達到分解溫度時，利用其易利用汞及其化合物在達到分解溫度時，利用其易分解的特性，用豎爐（高爐）、旋轉(zhuǎn)爐（電爐）分解的特性，用豎爐（高爐）、旋轉(zhuǎn)爐（電爐）等焙燒裝置將汞礦石或汞渣加熱到等焙燒裝置將汞礦石或汞渣加熱到580-700580-700，將，將生成的含汞蒸氣通過冷卻裝置回收汞。

4、再用活性生成的含汞蒸氣通過冷卻裝置回收汞。再用活性炭，次氯酸鈉、重鉻酸鉀、多硫化鈉凈化吸附尾炭，次氯酸鈉、重鉻酸鉀、多硫化鈉凈化吸附尾氣中的汞。被燒發(fā)多用于汞礦石的冶煉。氣中的汞。被燒發(fā)多用于汞礦石的冶煉。Harbin Institute of Technology102浸漬法浸漬法v對于有些體積大，又不易破碎的含汞廢棄物，不對于有些體積大，又不易破碎的含汞廢棄物，不能采用焙燒法，為消除污染也必須進行處理。方能采用焙燒法，為消除污染也必須進行處理。方法是制作一臺浸泡槽，容積以處理物體積而定。法是制作一臺浸泡槽，容積以處理物體積而定。在槽內(nèi)注入能完全浸泡處理物的次氯酸鈉溶液，在槽內(nèi)注入能完全浸泡

5、處理物的次氯酸鈉溶液，其濃度為其濃度為130-160130-160克克/ /升。首先將槽內(nèi)溶液加熱至升。首先將槽內(nèi)溶液加熱至5050左右，再將處理物置于槽中，浸泡左右，再將處理物置于槽中，浸泡4 4小時，使小時，使處理物中的汞被溶出，將處理后的汞溶液經(jīng)過壓處理物中的汞被溶出，將處理后的汞溶液經(jīng)過壓濾，用離子交換樹脂回收汞。濾，用離子交換樹脂回收汞。Harbin Institute of Technology113電化學氧化浸出法電化學氧化浸出法v電化學氧化浸出法是包含了含汞廢渣加氯化鈉制電化學氧化浸出法是包含了含汞廢渣加氯化鈉制漿電解浸出，渣液分離，浸出液轉(zhuǎn)化及渣處理等漿電解浸出，渣液分離，浸

6、出液轉(zhuǎn)化及渣處理等部分，其浸出液經(jīng)轉(zhuǎn)化后的廢液又返回至電氧化部分，其浸出液經(jīng)轉(zhuǎn)化后的廢液又返回至電氧化槽循環(huán)使用。電氧化浸出液的成分亦很復雜，為槽循環(huán)使用。電氧化浸出液的成分亦很復雜，為獲得純度較高的金屬汞必須對浸出液進行凈化。獲得純度較高的金屬汞必須對浸出液進行凈化。v凈化后電解浸出液中的汞仍以四氯汞絡合離子的凈化后電解浸出液中的汞仍以四氯汞絡合離子的形式存在，需用氯化亞錫將其還原為氯化亞汞沉形式存在，需用氯化亞錫將其還原為氯化亞汞沉淀；過量的氯化亞錫又能進一步使氯化亞汞還原淀；過量的氯化亞錫又能進一步使氯化亞汞還原為金屬汞。為金屬汞。v總浸出率可達總浸出率可達99%以上。以上。Harbin

7、 Institute of Technology12三、含汞廢渣的工藝路線三、含汞廢渣的工藝路線Harbin Institute of Technology13含汞固廢處理工藝流程路線含汞固廢處理工藝流程路線v1焙燒法焙燒法v該工藝流程的汞回收率在該工藝流程的汞回收率在95%以上以上Harbin Institute of Technology14國內(nèi)再生汞生產(chǎn)工藝路線國內(nèi)再生汞生產(chǎn)工藝路線v該法主要采用火法工藝回收金屬汞，所用爐型包該法主要采用火法工藝回收金屬汞，所用爐型包括燃氣節(jié)能蒸餾爐、電熱蒸餾爐、煤熱豎式多管括燃氣節(jié)能蒸餾爐、電熱蒸餾爐、煤熱豎式多管蒸餾爐。蒸餾爐。Harbin Inst

8、itute of Technology15Harbin Institute of Technology16電化學氧化浸出法工藝路線電化學氧化浸出法工藝路線含汞廢渣電解氧化浸出、產(chǎn)品轉(zhuǎn)化及渣處理總路線圖含汞廢渣電解氧化浸出、產(chǎn)品轉(zhuǎn)化及渣處理總路線圖Harbin Institute of Technology17四、有關含汞廢渣的國家標準四、有關含汞廢渣的國家標準Harbin Institute of Technology18v固體廢棄物浸出毒性鑒別標準值為固體廢棄物浸出毒性鑒別標準值為0.05mg/L(GB5058.3一一1996)；v考慮到汞低劑量致毒性，對食品中汞限量做了較考慮到汞低劑量致毒

9、性，對食品中汞限量做了較為具體的規(guī)定為具體的規(guī)定(GB2762一一1994)，如表所示，如表所示Harbin Institute of Technology19含汞廢水含汞廢水Harbin Institute of Technology20含汞廢水的來源及危害含汞廢水的來源及危害12含汞廢水的主要處理方法含汞廢水的主要處理方法34目錄目錄含汞廢水處理的技術路線及效果含汞廢水處理的技術路線及效果Harbin Institute of Technology211含汞廢水的來源及危害含汞廢水的來源及危害v 據(jù)統(tǒng)計，世界上有據(jù)統(tǒng)計，世界上有80多種工業(yè)以汞為原料，汞多種工業(yè)以汞為原料，汞 的用途則多達

10、的用途則多達3000多種。如此廣泛的使用，每年全多種。如此廣泛的使用，每年全 球散失于環(huán)境中的汞約為球散失于環(huán)境中的汞約為1.5104 3.0104t，以，以 “廢氣，廢渣，廢氣，廢渣， 廢水廢水”三種途徑污染環(huán)境，排入三種途徑污染環(huán)境，排入水水 體中的汞及其化合體中的汞及其化合 物，經(jīng)物理、化學及生物作業(yè)物，經(jīng)物理、化學及生物作業(yè) 形成各種形態(tài)的汞，甚至會轉(zhuǎn)化成毒性很大的甲形成各種形態(tài)的汞，甚至會轉(zhuǎn)化成毒性很大的甲 基類化合物。基類化合物。1953年發(fā)生在年發(fā)生在 日本的水俁病就是由日本的水俁病就是由 化工廠排放的氯化甲基汞污染水域造成的。化工廠排放的氯化甲基汞污染水域造成的。v 污水綜合排

11、放標準污水綜合排放標準GB8978-1996中規(guī)定總汞的中規(guī)定總汞的最高允許排放濃度為最高允許排放濃度為0.05mg/L。Harbin Institute of Technology222 含汞廢水的主要處理方法含汞廢水的主要處理方法2.1物理和化學法處理含汞廢水物理和化學法處理含汞廢水v 處理含汞廢水的方法很多，但主要針對無機處理含汞廢水的方法很多，但主要針對無機汞，對有機汞的處理方法目前尚處于研究階段。汞，對有機汞的處理方法目前尚處于研究階段。含汞廢水的處理及回收汞通常是同時考慮的，含汞廢水的處理及回收汞通常是同時考慮的，其傳統(tǒng)的處理方法主要有化學沉淀法，金屬還其傳統(tǒng)的處理方法主要有化學沉

12、淀法，金屬還原法，活性炭吸附法，離子交換法，電解法，原法，活性炭吸附法，離子交換法，電解法，微生物法等。微生物法等。Harbin Institute of Technology23v 2.1.1化學沉淀法化學沉淀法 化學沉淀法是應用較普遍的一種汞處理化學沉淀法是應用較普遍的一種汞處理方法，能處理不同濃度、不同種類的汞鹽，方法，能處理不同濃度、不同種類的汞鹽，尤其當汞離子在水溶液中濃度較高時，應首尤其當汞離子在水溶液中濃度較高時，應首先考慮化學沉淀法。常用的方法有混凝沉淀先考慮化學沉淀法。常用的方法有混凝沉淀法和硫化物沉淀法兩種。法和硫化物沉淀法兩種。Harbin Institute of Te

13、chnology24v 2.1.2電解法電解法 化學沉淀法是應用較普遍的一種汞處理方法，化學沉淀法是應用較普遍的一種汞處理方法，能處理不同濃度、不同種類的汞鹽，尤其當汞離能處理不同濃度、不同種類的汞鹽，尤其當汞離子在水溶液中濃度較高時，應首先考慮化學沉淀子在水溶液中濃度較高時，應首先考慮化學沉淀法。常用的方法有混凝沉淀法和硫化物沉淀法兩法。常用的方法有混凝沉淀法和硫化物沉淀法兩種。種。Harbin Institute of Technology25v 2.1.3離子交換法離子交換法 離子交換法與沉淀法和電解法相比，它能從溶離子交換法與沉淀法和電解法相比，它能從溶液中去除低濃度的汞離子。離子交換

14、法在離子交液中去除低濃度的汞離子。離子交換法在離子交換器中進行，用大孔巰基換器中進行，用大孔巰基(-SH)離子交換樹脂吸附離子交換樹脂吸附汞離子，達到去除水中汞離子的目的。這個過程汞離子，達到去除水中汞離子的目的。這個過程是可逆的，離子交換樹脂可以再生，一般用于二是可逆的，離子交換樹脂可以再生，一般用于二級處理。廢水的級處理。廢水的pH值一般調(diào)到中性至偏酸性較好值一般調(diào)到中性至偏酸性較好.用強堿性離子交換樹脂和螯合型樹脂都較好。一用強堿性離子交換樹脂和螯合型樹脂都較好。一次的交換容量可達次的交換容量可達0.40.6g/L。樹脂的洗脫用。樹脂的洗脫用40倍倍樹脂體積的濃鹽酸，洗脫率樹脂體積的濃鹽

15、酸，洗脫率90%。但該法受廢水。但該法受廢水中雜質(zhì)的影響以及交換劑品種，產(chǎn)量和成本的限中雜質(zhì)的影響以及交換劑品種，產(chǎn)量和成本的限制。制。Harbin Institute of Technology26v 2.1.4 活性炭吸附法活性炭吸附法 活性炭具有極大的表面積，在活化過程活性炭具有極大的表面積，在活化過程中形成一些含氧官能團。使活性炭具有化學中形成一些含氧官能團。使活性炭具有化學吸附和催化氧化、還原的性能。能有效去除吸附和催化氧化、還原的性能。能有效去除重金屬。處理含汞量較低的廢水，雖然去除重金屬。處理含汞量較低的廢水，雖然去除率不夠高，但可以得到含汞量很低的出水。率不夠高，但可以得到含汞

16、量很低的出水。Harbin Institute of Technology273 含汞廢水處理技術路線及效果含汞廢水處理技術路線及效果Harbin Institute of Technology28Harbin Institute of Technology29Harbin Institute of Technology30Harbin Institute of Technology31Harbin Institute of Technology32v （1）在）在pH 值值 6.07.0，Na2S 投放量不超過理論值投放量不超過理論值12 倍，混凝劑倍，混凝劑 FeSO4投加濃度投加濃度15

17、0 mg L，絮凝劑聚合氯化，絮凝劑聚合氯化 鋁投加濃鋁投加濃200 mg L，沉降時間，沉降時間24 h 的操作條件下，的操作條件下， 應應 用硫化汞沉淀法處理含汞廢水可獲得理想效果，能實現(xiàn)達用硫化汞沉淀法處理含汞廢水可獲得理想效果，能實現(xiàn)達 標排放。標排放。v （2）沉淀法與絮凝、重力沉降、過濾、吸附等分離過程）沉淀法與絮凝、重力沉降、過濾、吸附等分離過程 相結合，這些后續(xù)操作可增加硫化汞沉淀的去除效果。在相結合，這些后續(xù)操作可增加硫化汞沉淀的去除效果。在 處理過程中，通過部分清液的回用可實現(xiàn)含汞廢水減量排處理過程中，通過部分清液的回用可實現(xiàn)含汞廢水減量排 放，通過硫化汞沉淀固液分離可回收

18、含汞廢渣，減少汞資放，通過硫化汞沉淀固液分離可回收含汞廢渣，減少汞資 源的消耗，且沉渣體積小，化學性質(zhì)穩(wěn)定，不易造成二次源的消耗，且沉渣體積小，化學性質(zhì)穩(wěn)定，不易造成二次 污染。污染。v （3）該工藝簡單快捷，易于操作，處理效果理想，具有一）該工藝簡單快捷，易于操作，處理效果理想，具有一定的推廣價值。定的推廣價值。Harbin Institute of Technology33含汞廢氣含汞廢氣Harbin Institute of Technology34含汞廢氣凈化技術指標含汞廢氣凈化技術指標12含汞廢氣處理方法含汞廢氣處理方法34目錄目錄含汞廢氣處理的技術路線及效果含汞廢氣處理的技術路線及

19、效果Harbin Institute of Technology35v含汞廢氣處理技術含汞廢氣處理技術 目前國內(nèi)含汞廢氣治理方法多種多樣，最主要的有化目前國內(nèi)含汞廢氣治理方法多種多樣，最主要的有化學吸收法（如高錳酸鉀法、過硫酸銨法等）和固體吸附法學吸收法（如高錳酸鉀法、過硫酸銨法等）和固體吸附法兩大類。兩大類。n 技術指標：技術指標：大氣污染物綜合排放標準大氣污染物綜合排放標準GB16297-1996， 汞及其化合物濃度限值為汞及其化合物濃度限值為0.015mg/Nm3。 Harbin Institute of Technology36n 處理方法處理方法 固體吸附法固體吸附法 常用的固體吸附

20、劑有活性炭、焦炭、分子篩、樹脂及活性常用的固體吸附劑有活性炭、焦炭、分子篩、樹脂及活性氧化鋁、玻璃絲等。氧化鋁、玻璃絲等。 【例例】充氯活性炭吸附法：該法是先將活性炭表面吸附易充氯活性炭吸附法：該法是先將活性炭表面吸附易于汞發(fā)生化學反應的氯氣，當含汞廢氣通過這預處理的活于汞發(fā)生化學反應的氯氣，當含汞廢氣通過這預處理的活性炭時，汞與活性炭表面上的氯反應生成氯化汞附著在活性炭時，汞與活性炭表面上的氯反應生成氯化汞附著在活性炭表面，從而將廢氣中的汞去除。性炭表面，從而將廢氣中的汞去除。 Hg+Cl2HgCl2 此法的凈化效率可達此法的凈化效率可達99.9%。Harbin Institute of T

21、echnology37 化學吸收法化學吸收法 液體吸收劑有高錳酸鉀、漂白粉、次氯酸鈉等。液體吸收劑有高錳酸鉀、漂白粉、次氯酸鈉等。 【例例】二氧化錳吸收法：天然軟錳礦能強烈地吸收汞蒸氣，二氧化錳吸收法：天然軟錳礦能強烈地吸收汞蒸氣，也能吸收全液態(tài)的細小汞珠。也能吸收全液態(tài)的細小汞珠。 MnO2+2Hg= Hg2MnO2 當有硫酸存在時，當有硫酸存在時，Hg2MnO2可生成硫酸汞：可生成硫酸汞： Hg2MnO2+4H2SO4+MnO2=2HgSO4+2MnSO4+4H2O 軟錳礦的吸收效率可達軟錳礦的吸收效率可達9599%。 Harbin Institute of Technology38 氣相

22、反應法氣相反應法 此法是用某種氣體與含汞廢氣產(chǎn)生氣體化學反應來消除汞。此法是用某種氣體與含汞廢氣產(chǎn)生氣體化學反應來消除汞。 【例例】碘化升華法。即將結晶碘在汞作業(yè)室內(nèi)加熱蒸發(fā)或碘化升華法。即將結晶碘在汞作業(yè)室內(nèi)加熱蒸發(fā)或自然升華，形成的碘蒸汽與室內(nèi)的汞蒸汽反應，生成不易自然升華，形成的碘蒸汽與室內(nèi)的汞蒸汽反應，生成不易揮發(fā)的碘化汞，用水沖刷即可消除殘余汞。揮發(fā)的碘化汞，用水沖刷即可消除殘余汞。 Harbin Institute of Technology39 植物吸收法植物吸收法 利用植物來降低含汞廢氣是繼物理、化學方法后的一種新利用植物來降低含汞廢氣是繼物理、化學方法后的一種新方法，植物體通

23、過對汞廢氣的吸收、遷移、分布、蓄積及方法，植物體通過對汞廢氣的吸收、遷移、分布、蓄積及轉(zhuǎn)化過程使廢氣中汞濃度降低。植物不僅能夠美化環(huán)境，轉(zhuǎn)化過程使廢氣中汞濃度降低。植物不僅能夠美化環(huán)境，還是降汞的好材料。還是降汞的好材料。Harbin Institute of Technology40n 技術路線：采用吸附技術路線：采用吸附+吸收聯(lián)合凈化法吸收聯(lián)合凈化法【例例】催化吸附催化吸附 4溶液吸收聯(lián)合凈化法溶液吸收聯(lián)合凈化法 處理工藝流程：主要分為處理工藝流程：主要分為 4部分部分 :集氣管集氣管-儲氣塔儲氣塔(導流導流-穩(wěn)流系統(tǒng)穩(wěn)流系統(tǒng) )、吸收塔、吸收塔 (4溶液與汞廢氣逆流接觸溶液與汞廢氣逆流接

24、觸 )、吸附塔、吸附塔 (氣體干燥氣體干燥-催化吸附催化吸附 )、吸收、吸收池池 (廢氣經(jīng)布氣管在廢氣經(jīng)布氣管在4溶液中曝氣溶液中曝氣 )、經(jīng)煙囪達標排放、經(jīng)煙囪達標排放 ,工藝流程見工藝流程見下圖下圖 。 n 處理效果：聯(lián)合分級凈化法，處理率可達處理效果：聯(lián)合分級凈化法，處理率可達99%以上，完以上，完全符合國家排放標準。全符合國家排放標準。Harbin Institute of Technology41各種排放標準中汞的限值各種排放標準中汞的限值Harbin Institute of Technology42 2. 水中汞的排放水中汞的排放標標準準 1. 汞在自然界中的汞在自然界中的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化

25、化 3. 大大氣氣中汞的排放中汞的排放標標準準Harbin Institute of Technology43v 由于天然本底情況下汞在大氣、土壤和水體中均由于天然本底情況下汞在大氣、土壤和水體中均有分布，所以汞的遷移轉(zhuǎn)化也在陸、水、空之間發(fā)生。有分布，所以汞的遷移轉(zhuǎn)化也在陸、水、空之間發(fā)生。大氣中氣態(tài)和顆粒態(tài)的汞隨風飄散，一部分通過濕沉大氣中氣態(tài)和顆粒態(tài)的汞隨風飄散，一部分通過濕沉降或干沉降落到地面或水體中。土壤中的汞可揮發(fā)進降或干沉降落到地面或水體中。土壤中的汞可揮發(fā)進入大氣，也可被降水沖淋進入地面水和滲透入地下水入大氣，也可被降水沖淋進入地面水和滲透入地下水中。地面水中的汞一部分由于揮發(fā)

26、而進入大氣，大部中。地面水中的汞一部分由于揮發(fā)而進入大氣，大部分則沉淀進入底泥。底泥中的汞，不論呈何種形態(tài)，分則沉淀進入底泥。底泥中的汞，不論呈何種形態(tài)，都會直接或間接地在微生物的作用下轉(zhuǎn)化為甲基汞或都會直接或間接地在微生物的作用下轉(zhuǎn)化為甲基汞或二甲基汞。水生生物攝入的甲基汞，并通過食物鏈不二甲基汞。水生生物攝入的甲基汞，并通過食物鏈不斷富集。受汞污染水體中的魚，體內(nèi)甲基汞濃度可比斷富集。受汞污染水體中的魚，體內(nèi)甲基汞濃度可比水中高上萬倍，危及魚類并通過食物鏈危害人體。水中高上萬倍，危及魚類并通過食物鏈危害人體。Harbin Institute of Technology44v城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準GB 18918-2002 中規(guī)定：中規(guī)定：v部分一類污染物中總汞的最高允許排放濃度為0.001mg/L，其中烷基汞不得檢出。Harbin Institute of Technology45v錫、銻、汞工業(yè)污染物排放標準錫、銻、汞工業(yè)污染物