申请日2010.12.01
公开(公告)日2011.04.13
IPC分类号C02F9/04; C02F1/66; C02F101/20; C02F1/52; C02F1/28
摘要
本发明涉及一种聚氯乙烯树脂生产中的含汞废水处理的方法，包括如下步骤：将含汞废水pH调节至9-11，由泵打入反应罐内，同时在反应罐内加入Hg∶Na2S的质量浓度比=1∶5-1∶20、质量浓度为0.5-0.6的沉降剂Na2S溶液进行充分反应，然后加入质量浓度为0.01-0.03的无机絮凝剂，生成的HgS絮状沉淀自然沉淀下来，上清液经过滤后达到排放标准，沉淀后的HgS沉淀物去污泥浓缩池。本发明解决了目前聚氯乙烯树脂工业中产生的高浓度含汞废水处理效果差从而造成对环境污染的问题。具有工艺简单合理、易实施等优点，可广泛应用于含汞废水的处理中，特别适用于聚氯乙烯树脂生产中的含汞废水处理的中。
权利要求书
1.一种三段连续工艺处理含汞废水的方法，其特征在于包括如下步骤：将含汞废水PH调节至9-11，由泵打入反应罐内，同时在反应罐内加入重金属沉降剂Na2S溶液进行充分反应，然后加入质量浓度为0.01-0.03的絮凝剂Fe3+，生成的HgS絮状沉淀自然沉淀下来，上清液经过滤后达到排放标准，沉淀后的HgS沉淀物去污泥浓缩池。
2.根据权利要求1所述的一种三段连续工艺处理含汞废水的方法，其特征在于所述的重金属沉降剂含有如下份数的组分：反应物Na2S 20～60份、絮凝剂Fe3+10～20份、助凝剂聚丙烯酰胺1～20份、水10～40份，Na2S先与Fe3+、聚丙烯酰胺、水混合后加入含汞废水，向被处理水中加入Hg∶重金属沉降剂的质量浓度比为1∶5-1∶20。
3.根据权利要求1所述的一种三段连续工艺处理含汞废水的方法，其特征在于：所述的反应罐包括一筒体，筒体上端设有盖，盖上设有加药进口、搅拌、排气风机，筒体侧面设有液体进口、液位旁路、垂直导向管，垂直导向管一端伸入筒体内管口方向朝上与水平方向垂直，另一端与稳流槽上部相连，稳流槽上设有平衡管，平衡管与排气风机进口管相连，稳流槽下部侧面设有液体出口管，筒体底端设有锥斗，锥顶设有排泥出口，筒体你上部设有斜板装置，搅拌于轴心处穿过斜板装置，筒体内壁上设有挡板，挡板位于斜板装置下面与筒体内壁有一定的间隙，液体进口、加药进口、排气风机、垂直导向管、液体出口、排泥出口上均有阀。
4.根据权利要求1所述的一种三段连续工艺处理含汞废水的方法，其特征在于：所述的反应罐至少为两组，依次相连。
5.根据权利要求1所述的一种三段连续工艺处理含汞废水的方法，其特征在于：所述的多节式吸附床包括一圆柱形筒体，筒体内前端和末端设置有筛板，筒体内部为吸附剂A、吸附剂B，两种吸附剂以筛板隔开，筒体一端为液体进口、另一端为液体出口。
6.根据权利要求1所述的一种三段连续工艺处理含汞废水的方法，其特征在于：所述的多节式吸附床至少为三组。
说明书
一种三段连续工艺处理含汞废水的方法
技术领域：
本发明涉及一种工业含汞废水深度处理的方法，特别是适用于聚氯乙烯树脂生产中的含汞废水处理的方法。
背景技术：
聚氯乙烯是五大通用塑料之一，广泛应用于工业、农业、国防、化学建材等重要领域，其常用的生产方法主要有乙烯氧氯化法和电石乙炔法，因我国电石资源丰富及电石乙炔法工艺技术的日益成熟，使得电石法聚氯乙烯产量占我国聚氯乙烯总产量的63.4%(截止2009年底)，但是其生产中均会产生汞污染，表现在：电石法聚氯乙烯生产过程的汞去向主要是废汞触媒、含汞废活性炭、含汞废盐酸、废碱液等，分别占氯化汞使用总量的36%、8%、51%、5%。目前，废汞触媒和废汞活性炭由有资质的危险废物处理厂家回收处理，氯化汞回收率约75%;而含汞废盐酸、废碱液(即含汞废水)等仅有20%进行了盐酸深度脱吸和汞的无害化处理，大部分还未得到妥善处置。含汞废水的常用处理方法，利用了Hg2++Na2S→HgS↓的原理，其缺点是处理不彻底、过滤难度大。
中国专利CN 1673117A中公布了“一种含汞废水的处理方法”，其方法是：向被处理水中加入Hg与Na2S的摩尔比为1∶1-1∶1.1、摩尔浓度为0.1-0.2的Na2S溶液，使被处理水中的Hg与Na2S反应生成HgS，调节PH值在7-9之间，再以Hg∶有机絮凝剂的摩尔比为1∶0.01-1∶0.02加入摩尔浓度为0.01-0.02的有机絮凝剂，生成HgS絮状沉淀，将所得物料过滤，使HgS絮状沉淀与被处理水分离，得到处理合格的水溶液。但该方法存在以下缺点：一是使用了单一的沉淀剂Na2S，生成的难溶盐HgS的颗粒粒径很小，分离困难，且Na2S过量时S2-与HgS生成HgS22-络离子而溶解，影响汞的去除，并对环境造成污染，其次，未公开具体反应装置，如果用常规反应装置，缺点是罐结构单一，无相应沉淀结构，所以除汞效果差;二是该方法的PH控制在7-9之间，对Hg2+离子来说，PH值在5-8范围内汞离子几乎全部水解为Hg(OH)2，不利于汞的去除，造成环境污染;三是该方法使用的絮凝剂为有机絮凝剂，这类高聚物的残余单体具有“三致”效应(致畸、致癌、致突变)，该方法未对其进行处理，会造成环境污染;四是其说明书中对过滤方法未做任何进一步说明，也就是使用常规方法(筛板或滤膜)，该存在操作不便以及成本高等缺点，而且影响汞的去除率，处理后只能达到污水综合排放标准中第一类污染物最高允许排放浓度(第一类污染物是指能在环境或动植物内蓄积，对人体健康产生长远不良影响者);五是上述专利未公开所用设备及相应操作及具体工艺，主要是对公认的Hg2+的沉淀原理进行，其工业实用性较差。
发明内容：
本发明在于解决了目前电石法生产聚氯乙烯树脂工业炉合成工序产生的高浓度含汞废水处理效果差从而造成对环境污染的问题，进而提供了一种Hg2+处理彻底、污染小、投资少、工艺简单合理、易实施、见效快的三段连续工艺深度处理含汞废水的方法。
本发明采用的技术方案是：一种三段连续工艺处理含汞废水的方法，包括依次相连的PH调节池、一级输送泵、一级反应罐、二级输送泵、二级反应罐、三级输送泵、三级反应罐、多节式吸附床以及处理含汞污泥的固液分离装置。利用三级反应沉降的方法，将电石法聚氯乙烯生产中产生的含汞废盐酸、废碱液等含汞废水，汇集至PH调节池，根据含汞废水的PH加入硫酸或氢氧化钠调节其PH调节至9-11，由一级输送泵打入一级反应罐内，同时在反应罐内加入重金属沉降剂进行充分反应，然后再加入无机絮凝剂，生成的HgS絮状沉淀自然沉淀下来，将所得上清液经稳流槽由泵打入二级反应罐内进行二级反应，操作同一级反应，而所得的上清液用泵打入三级反应器进行三级反应，操作同一级反应，此时产生的上清液，经过多节式吸附床后，得到达到排放标准的水溶液，而每一级反应罐中沉降下来的含汞污泥则自流进入污泥浓缩池，再通过污泥泵到固液分离装置，所得滤液返回PH调节池，进行循环沉降除汞反应，所得滤饼存放在危废库房，统一运走。
所述的一种三段连续工艺处理含汞废水的方法，使用的重金属沉降剂含有如下组分：反应物Na2S 20～60份、絮凝剂Fe3+10～20份、助凝剂聚丙烯酰胺1～20份、水10～40份，Na2S先与Fe3+、聚丙烯酰胺、水混合后加入含汞废水，向被处理水中加入Hg∶重金属沉降剂的质量浓度比为1∶5-1∶20。
所述的一种三段连续工艺处理含汞废水的方法，PH控制在9-11，对Hg2+离子来说，在弱碱性(PH值9-11)汞离子能与硫化钠生成难溶于水的沉淀HgS，避免了汞离子水解为Hg(OH)2，使得沉淀反应更充分更充分，有利于汞的去除。
所述的一种三段连续工艺处理含汞废水的方法，使用的是无机絮凝剂FeCl3，解决了已有技术中使用有机絮凝剂造成的环境污染问题，其次，因为FeCl3在水中易形成Fe(OH)2和Fe(OH)3胶体，这些胶体不仅能吸附汞离子，而且能捕集和裹扶悬浮的汞离子与Na2S共同沉淀下来，起到良好的混凝沉淀作用，有利于进一步提高除汞效率。
所述的一种三段连续工艺处理含汞废水的方法，使用的反应罐主要包括：底部为圆锥形的筒体，罐内部设有搅拌、挡板、斜板组、垂直导向管，罐上部设有加药进口、排气风机，罐下部设有排泥出口以及罐侧面与罐相连接的稳流槽和平衡管组成。其中反应罐底部采用圆锥形设计可以使絮状沉淀物沉淀的更好、更快，且排泥方便;搅拌器在反应器内与反应器外壳相连，采用该结构后起到了搅拌和支持的作用;其内置挡板部分可以使搅拌更充分、反应更完全。使用该反应罐有利于更进一步提高除汞效率。
所述的一种三段连续工艺处理含汞废水的方法，在三级处理后增加了一种三段并联式的多节式吸附床，其主要包括：一筒体，筒体一端为液体进口、另一端为液体出口，筒体内前端和末端设置有筛板，筒体内部两筛板之间设有吸附剂A和吸附剂B。筒体为卧式;其中吸附剂A为颗粒状活性炭，其对水中异味、胶体及色素、重金属汞离子等有较明显的吸附去除作用，而且因颗粒成形不易流动，不易阻塞，其吸附能力强，携带更换方便;吸附剂B为分子筛，其对Hg2+有较强的吸附率。作为含汞废水处理的净化处理，多节式吸附床可有效提高出水水质，且工艺简单合理、投资小、见效快、净化处理过程无二次污染，且可以广泛应用于聚氯乙烯行业污水处理中。
本发明通过电石法生产聚氯乙烯树脂工业炉合成工序产生的高浓度含汞废水中的汞这一污染环境的因素，从而使经处理的含汞废水能够达到排放标准;而脱除的汞最终以泥饼形式被回收，进而达到保护环境的目的;同时也降低了生产成本，提高了经济效益。本发明本着保护环境、节能减排的目的，通过对常规反应装置结构单一无相应沉淀结构的缺点进行了完善，增加了对处理后含汞废水的净化处理装置多节式吸附床及对处理后含汞污泥进行分离的固液分离装置。一方面使得Hg2+处理彻底、污染小;另一方面由于本系统增加的设备少，投资小，易实施;同时工艺简单合理，能够有效的达到节能减排、保护环境的目的。本发明可广泛应用于含汞废水的处理中，特别适用于聚氯乙烯树脂生产中的含汞废水处理的中。