申请日2018.04.09
公开(公告)日2018.09.07
IPC分类号C02F1/52; C02F101/20
摘要
本发明涉及一种处理含汞废水的方法，包括以下步骤：A、将含[HgI4]2‑废水加入容器内，逐渐加入含Hg2+废水，产生沉淀，以加入的含Hg2+废水不再产生沉淀为止;B、静置，过滤，得到HgI固体和滤液，用去离子水洗涤;C、风干，干燥，制得HgI成品;D、判断滤液中残余汞的存在形式;E、当滤液中残余汞的存在形式为[HgI4]2‑时，逐渐加入含Hg2+溶液，以加入的含Hg2+溶液不再产生沉淀为终点，重复步骤B至步骤D;F、当滤液中残余汞的存在形式为Hg2+时，逐渐加入含I‑溶液，以加入的含I‑溶液不再产生沉淀为终点，重复步骤B至步骤D。本发明的优点在于：将两种不同汞存在形式的废水经过反应，得到HgI沉淀物，将汞从废水中分离出来，操作简单，汞回收率高，并不会造成二次污染。
权利要求书
1.一种处理含汞废水的方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、将含[HgI4]2-废水加入容器内，在搅拌过程中，逐渐加入含Hg2+废水，产生沉淀，以加入的含Hg2+废水不再产生沉淀为止;
B、静置20～28h后，过滤，得到HgI固体和滤液，用去离子水洗涤;
C、将洗涤后的HgI固体置于低温暗处风干，然后在38～42℃环境下进行干燥，制得HgI成品;
D、判断滤液中残余汞的存在形式：先取两份少量滤液作为试验液，向试验液一中加入含Hg2+废水，向试验液二中加入含[HgI4]2-废水，若试验液一中出现沉淀物，同时试验液二中不出现沉淀物，则判断滤液中残余汞的存在形式为[HgI4]2-，若试验液二中出现沉淀物，同时试验液一种不出现沉淀物，则判断滤液中残余汞的存在形式为Hg2+，若试验液一和试验液二中均不出现沉淀物，则判断滤液中不含残余汞，并终止处理;
E、当滤液中残余汞的存在形式为[HgI4]2-时，在搅拌过程中，逐渐加入含Hg2+溶液，以加入的含Hg2+溶液不再产生沉淀为终点，重复步骤B至步骤D;
F、当滤液中残余汞的存在形式为Hg2+时，在搅拌过程中，逐渐加入含I-溶液，以加入的含I-溶液不再产生沉淀为终点，重复步骤B至步骤D。
2.根据权利要求1所述一种处理含汞废水的方法，其特征在于：所述含[HgI4]2-废水为纳氏试剂产生的含汞废水。
3.根据权利要求2所述一种处理含汞废水的方法，其特征在于：所述Hg2+废水为过硫酸铵分光光度法测定水中锰的含量产生的含汞废水。
4.根据权利要求3所述一种处理含汞废水的方法，其特征在于：步骤E中，所述含Hg2+溶液为HgCl2溶液，其质量浓度为5～7%。
5.根据权利要求4所述一种处理含汞废水的方法，其特征在于：步骤F中，所述含I-溶液为KI溶液，其质量浓度为18～22%。
说明书
一种处理含汞废水的方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，特别是一种处理含汞废水的方法。
背景技术
纳氏试剂由Nessler于1856年发明，主要用于水或空气中氨氮的测定，具有操作简便，灵敏度高等特点，已被国家检测标准选用。纳氏试剂有两种配制方法，第一种方法利用KI、HgCl2和KOH配制，第二种方法利用KI、HgI2和NaOH配制。两种方法均可产生显色基团[HgI4]2-，其反应过程如下：
2KI+HgCl2=2KCl+HgI2↓(朱红色沉淀) (1)
HgI2+2KI=K2[HgI4] (2)
Hg2++K2[HgI4]=2HgI2↓(朱红色沉淀)+2K- (3)
显色基团为[HgI4]2-，它的生成与I-浓度密切相关。开始时，Hg2+与I-按反应(1)式生成红色沉淀HgI2，HgI2迅速与过量I-按反应(2)式生成[HgI4]2-淡黄色显色基团;当红色沉淀不再溶解时，表明I-不再过量，应立即停止加入HgCl2，此时可获得最大量的显色基团。若继续加入HgCl2，会促使K2[HgI4]不断分解，同时产生大量HgI2红色沉淀，从而引起纳氏试剂灵敏度的降低。纳氏试剂的汞的浓度为4.42g/100ml。
过硫酸铵分光光度法测定水中锰的含量标准中，用到了硝酸银-硫酸汞溶液，其中汞用于消除氯离子的干扰，它的汞浓度为5.07g/100ml。
以上两种检测，都产生了含汞废水，而且汞的含量分别达到了0.88mg/ml和2.54mg/ml，排入水体中的汞及其化合物，经物理、化学及生物作用形成各种形态的汞，甚至会转化成毒性很大的甲基类化合物，含汞废水对环境及人类极具危害，所以汞是世界各国环境部门重点监控对象。目前已开发出多种物理和化学的处理方法，传统的处理方法主要有化学沉淀法、金属还原法、活性炭吸附法、离子交换法、电解法、微生物法等，但是这些方法依然存在许多弊端，处理后的固体危废物需要妥善处置，否则会产生二次污染，含汞废水仍然是环境的重要污染源之一。同时，汞具有一些特殊的物理、化学性能，被广泛应用于工农业生产、化工等各个方面，因此，开发一种变废为宝、综合利用的含汞废水处理方法是一种方向。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种处理含汞废水的方法，将两种不同汞存在形式的废水经过反应，得到HgI沉淀物，从而将汞从废水中分离出来，回收的HgI经过提纯后可重新配置纳氏试剂，从而达到循环利用的目的。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种处理含汞废水的方法，包括以下步骤：
A、将含[HgI4]2-废水加入容器内，在搅拌过程中，逐渐加入含Hg2+废水，产生沉淀，以加入的含Hg2+废水不再产生沉淀为止;
B、静置20～28h后，过滤，得到HgI固体和滤液，用去离子水洗涤;
C、将洗涤后的HgI固体置于低温暗处风干，然后在38～42℃环境下进行干燥，制得HgI成品;
D、判断滤液中残余汞的存在形式：先取两份少量滤液作为试验液，向试验液一中加入含Hg2+废水，向试验液二中加入含[HgI4]2-废水，若试验液一中出现沉淀物，同时试验液二中不出现沉淀物，则判断滤液中残余汞的存在形式为[HgI4]2-，若试验液二中出现沉淀物，同时试验液一种不出现沉淀物，则判断滤液中残余汞的存在形式为Hg2+，若试验液一和试验液二中均不出现沉淀物，则判断滤液中不含残余汞，并终止处理;
E、当滤液中残余汞的存在形式为[HgI4]2-时，在搅拌过程中，逐渐加入含Hg2+溶液，以加入的含Hg2+溶液不再产生沉淀为终点，重复步骤B至步骤D;
F、当滤液中残余汞的存在形式为Hg2+时，在搅拌过程中，逐渐加入含I-溶液，以加入的含I-溶液不再产生沉淀为终点，重复步骤B至步骤D。
进一步地，所述含[HgI4]2-废水为纳氏试剂产生的含汞废水。
进一步地，所述Hg2+废水为过硫酸铵分光光度法测定水中锰的含量产生的含汞废水。
进一步地，步骤E中，所述含Hg2+溶液为HgCl2溶液，其质量浓度为5～7%。
进一步地，步骤F中，所述含I-溶液为KI溶液，其质量浓度为18～22%。
本发明具有以下优点：
1、将两种不同汞存在形式的废水经过反应，得到HgI沉淀物，从而将汞从废水中分离出来，回收的HgI经过提纯后可重新配置纳氏试剂，从而达到循环利用的目的。
2、本发明的操作简单，方便，汞回收率高，并不会造成二次污染。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
【实施例1】：
一种处理含汞废水的方法，包括以下步骤：
A、将纳氏试剂产生的含汞废水加入容器内，在搅拌过程中，逐渐加入过硫酸铵分光光度法测定水中锰的含量产生的含汞废水，产生沉淀，以加入的过硫酸铵分光光度法测定水中锰的含量产生的含汞废水不再产生沉淀为止;
B、静置20h后，过滤，得到HgI固体和滤液，用去离子水洗涤;
C、将洗涤后的HgI固体置于低温暗处风干，然后在42℃环境下进行干燥，制得HgI成品;
D、判断滤液中残余汞的存在形式：先取两份少量滤液作为试验液，向试验液一中加入过硫酸铵分光光度法测定水中锰的含量产生的含汞废水，向试验液二中加入纳氏试剂产生的含汞废水，若试验液一中出现沉淀物，同时试验液二中不出现沉淀物，则判断滤液中残余汞的存在形式为[HgI4]2-，若试验液二中出现沉淀物，同时试验液一种不出现沉淀物，则判断滤液中残余汞的存在形式为Hg2+，若试验液一和试验液二中均不出现沉淀物，则判断滤液中不含残余汞，并终止处理;
E、当滤液中残余汞的存在形式为[HgI4]2-时，在搅拌过程中，逐渐加入HgCl2溶液,其质量浓度为5%，以加入的HgCl2溶液不再产生沉淀为终点，重复步骤B至步骤D;
F、当滤液中残余汞的存在形式为Hg2+时，在搅拌过程中，逐渐加入KI溶液，其质量浓度为22%，以加入的KI溶液不再产生沉淀为终点，重复步骤B至步骤D。
该实施例的汞回收率达到95.3%。
【实施例2】：
一种处理含汞废水的方法，包括以下步骤：
A、将纳氏试剂产生的含汞废水加入容器内，在搅拌过程中，逐渐加入过硫酸铵分光光度法测定水中锰的含量产生的含汞废水，产生沉淀，以加入的过硫酸铵分光光度法测定水中锰的含量产生的含汞废水不再产生沉淀为止;
B、静置24h后，过滤，得到HgI固体和滤液，用去离子水洗涤;
C、将洗涤后的HgI固体置于低温暗处风干，然后在40℃环境下进行干燥，制得HgI成品;
D、判断滤液中残余汞的存在形式：先取两份少量滤液作为试验液，向试验液一中加入过硫酸铵分光光度法测定水中锰的含量产生的含汞废水，向试验液二中加入纳氏试剂产生的含汞废水，若试验液一中出现沉淀物，同时试验液二中不出现沉淀物，则判断滤液中残余汞的存在形式为[HgI4]2-，若试验液二中出现沉淀物，同时试验液一种不出现沉淀物，则判断滤液中残余汞的存在形式为Hg2+，若试验液一和试验液二中均不出现沉淀物，则判断滤液中不含残余汞，并终止处理;
E、当滤液中残余汞的存在形式为[HgI4]2-时，在搅拌过程中，逐渐加入HgCl2溶液,其质量浓度为6%，以加入的HgCl2溶液不再产生沉淀为终点，重复步骤B至步骤D;
F、当滤液中残余汞的存在形式为Hg2+时，在搅拌过程中，逐渐加入KI溶液，其质量浓度为20%，以加入的KI溶液不再产生沉淀为终点，重复步骤B至步骤D。
该实施例为最佳实施例，汞回收率达到97.0%
【实施例3】：
一种处理含汞废水的方法，包括以下步骤：
A、将纳氏试剂产生的含汞废水加入容器内，在搅拌过程中，逐渐加入过硫酸铵分光光度法测定水中锰的含量产生的含汞废水，产生沉淀，以加入的过硫酸铵分光光度法测定水中锰的含量产生的含汞废水不再产生沉淀为止;
B、静置25h后，过滤，得到HgI固体和滤液，用去离子水洗涤;
C、将洗涤后的HgI固体置于低温暗处风干，然后在39℃环境下进行干燥，制得HgI成品;
D、判断滤液中残余汞的存在形式：先取两份少量滤液作为试验液，向试验液一中加入过硫酸铵分光光度法测定水中锰的含量产生的含汞废水，向试验液二中加入纳氏试剂产生的含汞废水，若试验液一中出现沉淀物，同时试验液二中不出现沉淀物，则判断滤液中残余汞的存在形式为[HgI4]2-，若试验液二中出现沉淀物，同时试验液一种不出现沉淀物，则判断滤液中残余汞的存在形式为Hg2+，若试验液一和试验液二中均不出现沉淀物，则判断滤液中不含残余汞，并终止处理;
E、当滤液中残余汞的存在形式为[HgI4]2-时，在搅拌过程中，逐渐加入HgCl2溶液,其质量浓度为7%，以加入的HgCl2溶液不再产生沉淀为终点，重复步骤B至步骤D;
F、当滤液中残余汞的存在形式为Hg2+时，在搅拌过程中，逐渐加入KI溶液，其质量浓度为19%，以加入的KI溶液不再产生沉淀为终点，重复步骤B至步骤D。
该实施例的汞回收率达到96.7%。
【实施例4】：
一种处理含汞废水的方法，包括以下步骤：
A、将纳氏试剂产生的含汞废水加入容器内，在搅拌过程中，逐渐加入过硫酸铵分光光度法测定水中锰的含量产生的含汞废水，产生沉淀，以加入的过硫酸铵分光光度法测定水中锰的含量产生的含汞废水不再产生沉淀为止;
B、静置28h后，过滤，得到HgI固体和滤液，用去离子水洗涤;
C、将洗涤后的HgI固体置于低温暗处风干，然后在38℃环境下进行干燥，制得HgI成品;
D、判断滤液中残余汞的存在形式：先取两份少量滤液作为试验液，向试验液一中加入过硫酸铵分光光度法测定水中锰的含量产生的含汞废水，向试验液二中加入纳氏试剂产生的含汞废水，若试验液一中出现沉淀物，同时试验液二中不出现沉淀物，则判断滤液中残余汞的存在形式为[HgI4]2-，若试验液二中出现沉淀物，同时试验液一种不出现沉淀物，则判断滤液中残余汞的存在形式为Hg2+，若试验液一和试验液二中均不出现沉淀物，则判断滤液中不含残余汞，并终止处理;
E、当滤液中残余汞的存在形式为[HgI4]2-时，在搅拌过程中，逐渐加入HgCl2溶液,其质量浓度为7%，以加入的HgCl2溶液不再产生沉淀为终点，重复步骤B至步骤D;
F、当滤液中残余汞的存在形式为Hg2+时，在搅拌过程中，逐渐加入KI溶液，其质量浓度为18%，以加入的KI溶液不再产生沉淀为终点，重复步骤B至步骤D。
该实施例的汞回收率达到95.7%。
【实施例5】：
一种处理含汞废水的方法，包括以下步骤：
A、将纳氏试剂产生的含汞废水加入容器内，在搅拌过程中，逐渐加入过硫酸铵分光光度法测定水中锰的含量产生的含汞废水，产生沉淀，以加入的过硫酸铵分光光度法测定水中锰的含量产生的含汞废水不再产生沉淀为止;
B、静置22h后，过滤，得到HgI固体和滤液，用去离子水洗涤;
C、将洗涤后的HgI固体置于低温暗处风干，然后在41℃环境下进行干燥，制得HgI成品;
D、判断滤液中残余汞的存在形式：先取两份少量滤液作为试验液，向试验液一中加入过硫酸铵分光光度法测定水中锰的含量产生的含汞废水，向试验液二中加入纳氏试剂产生的含汞废水，若试验液一中出现沉淀物，同时试验液二中不出现沉淀物，则判断滤液中残余汞的存在形式为[HgI4]2-，若试验液二中出现沉淀物，同时试验液一种不出现沉淀物，则判断滤液中残余汞的存在形式为Hg2+，若试验液一和试验液二中均不出现沉淀物，则判断滤液中不含残余汞，并终止处理;
E、当滤液中残余汞的存在形式为[HgI4]2-时，在搅拌过程中，逐渐加入HgCl2溶液,其质量浓度为5.8%，以加入的HgCl2溶液不再产生沉淀为终点，重复步骤B至步骤D;
F、当滤液中残余汞的存在形式为Hg2+时，在搅拌过程中，逐渐加入KI溶液，其质量浓度为21%，以加入的KI溶液不再产生沉淀为终点，重复步骤B至步骤D。
该实施例的汞回收率达到96.6%。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。