含汞蒸气、烟气及工业污水的净化

含汞蒸气、烟气及工业污水的净化含汞的蒸气、烟气及工业污水必须经过净化处理。不经净化处理直接排放，会大面积.续化空气和江河湖海，破坏水产资源，危杏人群健康，后果是极为严重的。日本熊本县水误镇，是一个人们依靠海产品生活的海湾。1950年，镇上有些猫忽然得了怪病。没过多久，有些居民也得了症状与猫相似的病，先是口齿不l青，脸部毫无表情，走路东倒西歪，后来全身肌肉哆嗦，身体象弓一样弯曲，发狂似地大喊大叫，最后在极端痛苦下死去。这就是闻名世界的水误病。经过近二十年的研究，直到1969年才搞清水仅病的发生是该镇一个用汞作催化剂的化工厂排出的含汞污水引起的。现今，世界工业化国家的许多主要水域，如美国的五大湖泊和圣克亚河、底特律河等，也由于化工厂排出的大是含汞污水而受到严重污染。据瑞典科学家的研究（26），水域中汞的毒害是由于废水中的无机汞化合物进入水域后，被水中的嫌氧细菌还原成金属汞，金属汞再转变为甲堪汞引起的°Ib于甲基汞能浓十水，浮游动植物吸收后，经过小鱼小虾吃浮游生物、大鱼吃小鱼的“食物链”一环一环的积累使鱼体中的含汞浓度比水中的含汞浓度高一万倍、甚至十万、百万倍。人类吃了含高浓度汞的鱼及贝类等，并经积累而中毒。冶金工厂的含汞烟气和混汞作业过程中的直接汞害，是汞蒸气及共化合物。其表现也主要是投性中毒。由千汞在常温下即具有很强的挥发性，据某厂的测定，正常混汞生产中，当室温在27C时，距离汞板头端、，卜间及板尾高10cm处测得的汞蒸气浓度分别为94,87,51kg/m30汞板过道i乎吸带的汞浓度略低于板面上。当通风不良时，作业工场空间的汞浓度大体呈均匀分布。在刮汞杏和撒汞时，距板面50cm处的汞浓度高达200-25014g/m30混汞后的矿浆在进行浮选时，浮选机泡沫面上含汞l05g/m"浮选精矿和尾矿的橙清水中，分别含汞5ll5g/L,至于混汞工厂污水和废弃尾矿中的无机汞及其化合物的危害情况，尚未见有系统的报道。为了预防汞害，许多国家都颁布_r环境保护法规。英国规定排放污水中含汞应低于lmg/L,苏联和芬兰规定饮用水的含汞量极限为0.005mg/Lo美国和加拿大规定鱼体中含汞超过0.5mg/kg（瑞典1mg/kg）就禁止食用。我国规定排放污水中含汞极限0.05,,ng/L，烟气中含汞允许排放极限浓度为0.01-0.02mg/ms0各国对净化含汞污水和烟气进行了大量的试脸研究，并取得了一定的成果。如在生产上已广泛采用硫化钠共沉法、活性炭吸附法来净化含无机汞的工业污水。但硫化钠共沉法很难使污水中的含汞量降至lmg/L以下;活性炭吸附过滤法，一般只适于处理含汞量低于5mg/L的污水。此外，水葫芦生物净化除汞(见第六章第七节)也有一定效果。其他如还原法、氧化分解法、离子交换树脂吸附法、微生物和放射性分解法等成本过高，在经济上不合算。至于含有机汞废水的净化，现尚处于研究阶段。现今，从含汞烟气中除汞的最重要方法有:芬兰奥托昆普的硫酸洗涤法，挪威锌公司的氯化汞法〔又称欧达(Odda)法〕，瑞典波利顿公司的硒、炭过滤法，日本东邦公司的加碘化钾沉淀法和我国研制的碘络合法等。鉴于各种含汞废水处理方法的利弊，日本一电解厂采用硫化钠共沉法和活性炭吸附过滤法联合流程C28〕处理该厂每日排出的含汞5-10mg/L的废水200t，即先用硫化钠共沉法使90%的汞沉淀除去.获得含汞0.1-1mg/L的上清液，再将它以3--4m/h的流速通过粒状活性炭槽，除去残存汞的90%。处理后的废水含汞可降至0.01人-0.05mg/L，然后将此液抽送综合废水处理厂，经再处理并稀释10-20倍后排放。作业过程中获得的沉淀物，用焙烧法回收共中的汞。本文来自：/一、混汞作业中含汞废气的净化净化混汞作业含汞废气的方法很多，目前最常用的有氮化一活性炭吸附法和软锰矿吸收法等。氯化一活性炭吸附法，是使废气中的亚汞离子与抓气作用生成沉淀状氮化亚汞Hg+Cl:一一)HgClzl然后由活性炭吸附回收残存的汞。使用抓化一活性炭吸附法除汞，汞的吸附率可达99.9%,软锰矿吸收法，是用含软锰矿的稀硫酸溶液洗涤含汞废气，使其生成硫酸亚汞回收:2Hg+MnO:—)Hg2MriO2HgzMnOz+4HZSO一+MnOz-)-2HgSO.+2MnSO4+4H20软锰矿吸收法的作业，是将汞蒸气或含液态细小汞珠的废气导入一个带砖格的洗涤塔中，向塔中送入含有磨细的软锰矿的稀硫酸液进行洗气，汞与软锰矿接触后被吸收并生成硫酸亚汞。洗涤液在塔内循环流动，当洗涤液中的硫酸亚汞浓度富集到约200g/m，时，即由塔中放出，加铁屑或铜屑置换使汞沉淀回收。此法的吸汞效率可达95---99%,二、 混汞工业皮水的过滩、铝粉工换净化含采工业废水可以用滤布过池和在碱性液中加铝粉置换的联合方法进行净化。我国某金铜矿山矿石混汞后进行浮选，产出的铜精矿没清水中含汞7.28mg/L。先用滤布过滤，除去81.51%汞;再于溶液呈碱性的条件下加铝粉置换。汞的总除去率为97.64%,硫化钠共沉法净化含汞工业康水此法是向pH9-y10的含汞工业废水中加入硫化钠.使硫离子与废水中的亚汞离子结合，生成浓解度极小的硫化亚汞沉淀：2I-Ig2’+SZ--}Hg2S上井HgS志+Hg反应中生成的硫化亚汞不稳定，易进一步分解成流化汞和汞。硫化茉的德解度为1.4x10'219/L,由于废水中含汞量不多，故生成的硫化汞多呈微拉，大部分悬浮在水中不易沉淀。为此，多使用加共沉淀剂和分级沉淀法处理。即首先投人略过量的硫化钠，与汞生成硫化汞，再投入适量的硫酸亚铁，使液中过量的硫生成硫化铁沉淀。这时，一部分亚铁也可能与水中的氢氧离子生成Fe（OH）2沉淀。由于硫化汞与硫化铁在18°C水中的溶度积常数分别为4X10-”和6x10-18,两者相差亿万倍。在加人FeSO。后，溶液中的硫必定先与汞生成Hg2S,然后才生成FeS沉淀。故硫酸亚铁的投入，不但能迅速除去废水中过量的硫离子，而且更主要的是作为共沉淀载体，使微律的Hg2S能吸附在FeS的絮状物表面上共同沉淀，而达到完全沉淀出汞的目的。我国某化工厂，用硫化钠共沉法处理来自乙醛车间含汞5mg/L酸性废水的流程和条件为：混合中和将酸性废水抽送混合器，并同时将搅拌槽中的石灰乳〔或电石渣浆液）泵入混合器，当废水已达每批处理量的一半后，停止供入石灰乳（或电石渣浆）。将混合液放入废水处理槽，并将另一半废水泵入槽中。废水处理槽中的混合废水在搅拌桨的搅拌下经充分混合均匀后，侧定pH值为9时，中和作业即告完成。2.共沉淀先向废水中洪人3%硫化钠液，充分搅拌约10min,再加人6%的硫酸亚铁液，再充分搅拌约15min，静置半小时，取上清液分析含汞量达到要求后，经离心机脱水。分离的汞清集中处理。清液加水经稀释后排放。使用上迷流程处理含泵5mg/L的酸性废水，投药量为:硫化钠30m叮L,硫酸亚铁5Om灯L,当中和后的溶液pH在8-10范围时，此法可使废水中的无机汞较完全沉淀除去。除硫化钠共沉法外，硫化钠共沉浮选法处理含汞废水也在日本获得成功C29）。此法分为加三价铁盐浮选、加硫化钠浮选和加硫化钠同时加一价铁钦浮选找种方法。当魔液的pH约911-t。加入Fe3+，用泪1酸钠进行炭段浮选;或按废水中汞的总含址，加入化学计算量两倍的硫化钠浮选都是有效的。当废液pH6.5A-9.5时，加入Fe，十40mg/L和含汞总欣相等的硫化钠，即使只用汕酸钠进行一段浮选也有效。使川这种方ill净化的废水，经检验没发现汞。本文来自：/活性炭过滤、吸附法净化含汞工业废水我国某厂推荐的拉状活性炭吸附法净化含汞工业废水的作业有：粒状活性炭柱过滤法试验分别采用活性炭厂生产的条状活性炭、航标炭和自制的活性木炭，经破碎筛分制成2.262-1.397mm（8-12目）。试样一为含茉0.92--2.8mg/I,的工业废水，另一为含汞1-6mg/L的模拟工业废水。将炭粒装柱，废液以lm/h的速度通过单管、双管和三答串联的活性炭柱，汞的吸附率平均在98%以上。吸汞炭经蒸馏汞后返回使用，但再次使用时吸汞率稍有降低（96%以上）。活性炭粉吸附法根据小型试验结果建立的含茉皮水处理池分为三层。池的下层于地表以下，起集水和沉淀泥沙作用。废水充满下层池后，水泵自动把水抽到加有活性炭粉的上层池。水满后，设在池底的压缩空气管自动压气搅拌使水翻腾半小时。经沉淀取样化验，含汞量符合排放标淮则将上i青液排放;如不合要求，则将它放入中层池重复处理一次。经二次处理的废水，由水泵经微孔塑料过滤管排放。用此法净化的废水，水质清而不含炭粉。处理作业为间歇性的，每批处理含汞废水40t,过程约需2--3h0当处理的废水含未为lmg/L时，每升加人制药厂的废活性炭粉50g。处理后废水含汞降至0.0215m叮L,除汞率达97%以上。载汞炭粉用蒸馏法回收汞。我国研制的用于处理锌精矿焙烧脱硫的含汞烟气的碘络合法(31)，是将含汞和二氧化硫的烟气经吸收塔底部进入填满瓷环的吸收塔内。并III塔顶喷淋含碘盐的吸收液来吸收汞。循环吸收汞的富液，定量地部分引出进行电解脱汞，产出金属汞。用碘络合法来处理含汞和二氧化硫的烟气，除汞率达99.5%,尾气含汞小于0.05mg/m3,烟气除汞后制得的硫酸含汞小于百万分之一。回收it汞消耗碘盐200kg，耗电56000度。用碘络合法处理同时含有汞和二氧化硫的烟气.与氯化汞法比，不存在氯化汞毒害的二次污染，流程短，且适于高浓度二氧化硫烟气的脱汞。芬兰奥托昆普(Outokur"pu)工厂从焙烧硫化锌精犷的烟气生产硫酸时，用硫酸洗涤法除去烟气中的汞，故此法又称奥托昆普除汞法(32)，当精矿在950°C左右焙烧时，矿砂中的全部汞便挥发出来。经除尘器除尘后，一部分汞被除去，约有一半的汞进入洗涤塔中，余汞进人硫酸产品中。烟气先经高温电收尘器除去烟尘，然后在装有填料的洗涤塔中用85-93%的浓硫酸洗涤。洗涤的酸由热交换器保持所需的温度。由于酸与汞蒸气反应，生成的沉淀沉降于槽中。沉淀物经水洗涤过滤后送燕馏。冷凝的金属汞，经过滤除去固体杂质，纯度可达99.999%1沉淀物中汞的回收率为96〜99%。汞中毒的防护与治疗在混汞法生产企银作业过程中产生的汞蒸气和含汞废水，具有无色、无臭、无味、无刺激的特点，不易被人所察觉，故危害甚大。汞能以液态k属、盐类或蒸产〔的状态佼入人体。汞金属及其盐类主要通过肠胃道，其次是通过皮肤和粘膜ix入人体。在生产场地•汞能侵人操作者hA坏的毛细血管而产生局部中毒。格尔受(I-enbMan)宣称:金属汞的毒性是微不足道的。一个企图自杀的人，往静脉中注入了若干立方厘米的金属汞后，九年内用X光检查，发现汞经常出现于心室，但没有发现任何汞中毒的征像。这可能是金属汞呈极细粒的汞珠，表面吸附有蛋白质分二子起保护作用。汞蒸气则能严重地毒害人体。由于汞的熔点低，在室温下即能挥发。汞蒸气易于侵入人体，吸附在蛋白质分子上，并破坏蛋白质分子的防护功能，使汞原子侵入细胞，而起毒害作用。一般认为C34):人血液中含汞达20Pg/100m1时，不会出现典型中毒症状;而血液中含汞达100/1g/loomI时会产生明显的临床中毒症状;大脑中淤积的汞浓度达1mg/100g时，可严重地损害人体或弓，起死亡。汞蒸气主要通过呼吸道吸入，经吸收后侵入细胞而淤积于肾、肝、大脑、肺及骸管等组织中。体内汞的排泄主要通过肾、肠、唾液腺、汗腺及乳腺，其次也通过呼吸器官排出。急性汞中毒极少见。大量吸入汞蒸气的急性中毒症状为头痛、呕吐、腹泻、咳嗽及吞咽时疼痛。经2-3d出现齿酿炎、口腔粘膜炎、喉头水肿及血色素降低等症状。极严重者可出现急性腐蚀性胃肠炎、坏死性肾病及血液循环衰竭等危症。慢性汞中毒，包括冶金过程中经常吸人少量汞蒸气和饮用为含汞废水所污染的水源造成公害的中毒等。慢性汞中毒的主要症状是腹泻.1-1腔枯膜经常溃疡、消化不良、眼脸颇动、舌头哆嗦、头痛、软弱无力、易怒、尿汞等。但血液成分不会改变。应当指出:出现尿汞并不证明就是汞，！，毒，因蔬菜、食物中所含的汞经常会带入人体，故也会出现尿汞现象。汞中毒的治疗通常使用二疏基丙磺酸钠、二疏基丁二酸钠、二疏基丙醉、青徘胺等。中药复方土获芬汤加减，也可减轻中毒症状。当皮肤受到损害时，可A13-r5%的硫代硫酸钠溶液湿敷;眼部受到损害时，用2%硼酸水冲洗。解决汞中毒的根本方法应以预防为主。首先必须加强安全生产教育，自觉遵守兼作业的操作制度。矿石混汞和汞金蒸馏的作业场所，是容易发生汞中毒的地方。按照一般要求，生产广房中空气含汞的极限浓度不大十l05灯M3,才能保障人身健康，实现安全生产。为此，生产厂房应加强通风，抽出的空气经净化后方能排放。要保证燕汞作业的设备密封达到完善的地步。图2-23所示为我国某厂的汞作业台。汞作业过程排出的尾气或冶金烟气中的汞，应通过化学法吸收或通过淋洗增湿、冷却降温后收尘回收。厂房地面应筑成坚实、光滑和有一定的倾斜度(1--3%)，并用塑料、橡胶或沥清等不吸附汞材料铺设，以及建立良好的排水系统。洒在地而上的小欣术，应该川吸液竹或吸汞器加以回收。冲洗地而的废水和Jl他含禾废水，都要集中于净化她，经处理达到排放标准后方能排放。厂房墙3t要光汾平整，木材、混能土等表而是汞的仅好吸附剂，应涂