申请日2017.08.30
公开(公告)日2017.12.08
IPC分类号C02F1/62; C02F1/42
摘要
本发明属于污染处理领域，公开了一种实验室含汞废水的处理方法，所述实验室含汞废水的处理方法包括：在废水中添加了EDTA之后，酸性条件pH为3～6下，EDTA以H3Y‑和H2Y2‑的形式与Hg2+形成阳性络合物，被阳离子交换树脂所吸附，排除氯离子的干扰，将废水中的汞离子去除。本发明有效排除废水中氯离子的干扰;加入EDTA，并在酸性介质中，能将汞离子固定为稳定的阳离子，不受氯离子等离子的干扰，能够用阳离子交换树脂进行有效的离子交换，总汞的去除率可达99%，实现废水中汞的有效去除。
权利要求书
1.一种实验室含汞废水的处理方法，其特征在于，所述实验室含汞废水的处理方法包括：在废水中添加了EDTA之后，酸性条件pH为3～6下，EDTA以H3Y-和H2Y2-的形式与Hg2+形成阳性络合物，被阳离子交换树脂所吸附，排除氯离子的干扰，将废水中的汞离子去除。
2.如权利要求1所述的实验室含汞废水的处理方法，其特征在于，所述酸酸性条件pH为3～6或为pH 7。
3.如权利要求1所述的实验室含汞废水的处理方法，其特征在于，所述酸酸性条件pH为3～6或为pH 8。
4.如权利要求1所述的实验室含汞废水的处理方法，其特征在于，所述酸酸性条件pH为3～6或为pH 9。
5.如权利要求1所述的实验室含汞废水的处理方法，其特征在于，所述酸酸性条件pH为3～6或为pH 10。
6.一种如权利要求1所述实验室含汞废水的处理方法的实验室含汞废水的处理系统。
说明书
一种实验室含汞废水的处理方法
技术领域
本发明属于污染处理领域，尤其涉及一种实验室含汞废水的处理方法。
背景技术
近年来，为进一步开展各种科学研究，同时也为了给大学生提供一个更好的实践环境，越来越多的高校配备了更加众多的实验室，并且也购进了多种多样的实验设备及化学试剂。但是，实验过程中产生的大量实验室废水只经过了简单的处理，有的甚至都没有经过处理就排放到城市污水管网中，这给水环境甚至土壤环境都带来了不小的污染，同时也在食品安全与人体健康上埋下了隐患。当前，国家对环境的重视程度和资金投入加大，实验室污染物逐渐增多且多为浓度较高的危废，因此治理实验室废水刻不容缓。
实验室废水一般可分为以下几种：一是酸碱废水，一般有强酸或强碱;二是含有铜、锌、银、铅、镉、汞和铬等重金属元素的重金属废水;三是含有醚类、多氯联苯、有机溶剂、有机酸、有机磷化合物、石油类、酚类、油脂类等有机物质的废水;四是砷、氰类剧毒废水。实验室废水不经处理直接排放会给环境带来严重污染。在研究重金属时，会产生大量的分析残液和剩余试剂，其中有很多甚至是浓度极高的贮备液，有些重金属离子如汞、铬、铅等，还会通过富集作用在人和动植物体内富集，如果到达一定阈值，就会对人体生不可逆的伤害;在很多实验中，常会用到强酸强碱等腐蚀性试剂，如果不经处理就直接排放甚至可能腐蚀地下管道。实验室是一个典型的小型污染源，污染种类多;建设的越多，污染的总量就越大。产生的废水大多通过排水管道流入城市污水管网，对人体、环境和水资源造成不可估量的危害。
日前有机构对实验室废水的治理现状进行了调查，近长江流域50所高校的问卷调查显示，8%的高校制定了实验废液排放标准，并能将废液经处理达标后放;超过30%的高校的实验废液没能进行达标处理，62%的高校实验废液未做任何处理。这说明大部分高校实验室缺乏相应的污染防治技术和设备，我们的污染防治法规制度也不够健全。目前，绝大多数实验室对产生的污染物如何无害化处理处置和排放并没有做出规定。当然，也有一些学者对实验室废水的处理开展了研究，如李等(2014年)发表了《实验室重金属废水处理研究》，于鹰等(2013年)发表了《实验室废水的主要污染成分及处置方法研究》，等等。这些文章都很好且值得借鉴，但有的是技术还不够成熟，有的是主要停留在实验方法的介绍上，缺乏具体的实验结果以及实验效果。可见国内对实验室废水的污染还没有引起足够的重视，并缺乏在此基础上处理技术及研究成果。现如今，各类实验室在建设规模和数量上都增长了很多，随之而来的污染问题也不断增长。我国各级政府的环境意识越来越强，对环境保护的力度也不断加大。因此实验室要从源头上做好实验废水的防治工作，要有专门的负责人来实施和监督，尽力减小或避免造成环境和生态污染，从而达到可持续发展的战略目标。
重金属废水作为实验室废水的重要组成部分，主要有以下几个特点：污染物种类繁多，组成复杂;污染物总量小，但浓度较大;重金属的毒性大，隐蔽性强;具持久性，一旦进入生态环境，去除的成本急剧加大。因此，实验室废水中重金属的去除是一个亟待解决的问题。参考多种文献总结得知，对重金属废水的处理要在其排放之前进行，这样不仅可以在很大程度上减少其排放量，而且由于重金属本身也是资源，如果在处理的同时能回收利用，是再好不过的。重金属废水在排放前必须进行无害化处理。条件允许时尽量把重金属废水的无害化处理技术与资源化技术联合起来，以达到消除重金属危害的同时又能回收资源。重金属废水无害化处理技术以重金属离子在无害化处理前后的形态变化为依据，重金属废水的无害化技术主要分为三种：利用简单的化学反应将重金属离子转化为不溶性的盐类或金属单质的化学转化技术(如加碱或加Na2S把重金属离子变成难溶性的氢氧化物或硫化物沉积下来，过滤分离，少量残渣埋于地下即可);利用具有特殊性能的材料将重金属离子从水中提取出来的介质提取技术(如溶剂萃取法、离子交换法、吸附法);利用新型膜过滤重金属离子的物理化学浓缩技术(如膜分离浓缩技术)。
汞在常温下是一种液态金属,汞及其化合物都是有毒物质，可以通过各种途径侵入人体，它的毒性是累积的,其中无机汞主要积聚于内脏，少量积聚于脑髓、皮肤和人体的其他部分。在一般情况下多为慢性中毒,汞主要影响人的中枢神经。微量的汞在人体内不致引起危害，可经尿、粪和汗液等途径排出体外，如数量过多，即可损害人体健康。汞会在动植物体内富集，因此作为食物链顶端的人类最容易摄入大量富集起来的汞。汞和汞盐都是危险的有毒物质，严重的汞盐中毒可以破坏人体内脏的机能，汞破坏中枢神经系统，对口、粘膜和牙齿有不良影响。最有名的例子就是日本的水俣病，表现为知觉障碍、运动失调、视力和听力障碍。
含汞废水污染防治技术繁多，目前，国内外治理汞污染的方法很多，主要有还原法、硫化法、吸附法、离子交换法、凝取沉淀法、溶剂萃取法等。但这之中有些方法受实验室污水成分复杂的因素所制约，例如硫化物沉淀法，废水中的S2-浓度受H+浓度的制约，且FeS溶于酸，所以处理过程中要严格控制pH值。其中使用大孔巯基离子交换树脂的离子交换法是最主要的处理方法。
目前对含汞废水的处理方式多种多样，但成本相对偏高，而且并没有专门针对含汞废水的专利技术与设备，对于单个实验室的废水中少量的含汞废水来说，找到一个价格合理、方便快捷的汞处理手段现已是重中之重。目前国家极其重视环境的治理，首当其冲就是废水的达标排放，对于实验室这种污染种类多、污染源浓度又不高的废水来说，必须找到快捷经济的专门处理方法才能保证废水的达标排放。
综上所述，现有技术存在的问题是：现有废水处理汞污染，效果差，去除率低;对含汞废水的处理方式成本相对偏高，而且并没有专门针对含汞废水的技术与设备，对于单个实验室的废水中少量的含汞废水没有快捷经济的专门处理方法保证废水的达标排放。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种实验室含汞废水的处理方法。
本发明是这样实现的，
一种实验室含汞废水的处理方法，所述实验室含汞废水的处理方法包括：在废水中添加了EDTA之后，酸性条件pH为3～6下，EDTA以H3Y-和H2Y2-的形式与Hg2+形成Hg(H3Y-)+阳性络合物，被阳离子交换树脂所吸附，排除氯离子的干扰，将废水中的汞离子去除。
进一步，所述酸酸性条件pH为3～6或为pH 7。
进一步，所述酸酸性条件pH为3～6或为pH 8。
进一步，所述酸酸性条件pH为3～6或为pH 9
进一步，所述酸酸性条件pH为3～6或为pH 10。
本发明的另一目的在于提供一种实验室含汞废水的处理系统。
本发明的优点及积极效果为：本发明有效排除废水中氯离子的干扰(这是由于氯离子能够与汞离子形成不同形式的配合物，干扰了阳离子交换树脂对汞离子的离子交换作用);加入EDTA，并在酸性介质中，能将汞离子固定为稳定的阳离子，不受氯离子等离子的干扰，能够用阳离子交换树脂进行有效的离子交换，总汞的去除率可达99%，实现废水中汞的有效去除。