申请日2010.11.30
公开(公告)日2011.04.27
IPC分类号C02F9/04; C02F1/42; C02F101/20; C02F1/76; C02F1/28
摘要
本发明涉及污水处理领域，特别是含汞污水的处理方法。汞污染水处理工艺，其主要包括预处理和汞的去除，其中预处理：将收集的污染水进行预处理，使得水体中的悬浮物浓度≤100mg/L;汞的去除：(1)无机汞的去除;(2)吸附去除汞及汞盐：经专性沸石和羟基类活性炭二级吸附;羟基类活性炭，实现对污水中的无机汞盐类进一步吸附处理;(3)离子交换去除汞及汞盐，进行对污染水中的汞的最终处理，使处理后污染水中的汞离子达到汞排放限制值为0.5μg/l。本发明工艺简单，可以有效且彻底的去除污染水中的有机汞和无机汞，最终使水含汞浓度达排放标准。
翻译权利要求书
1.汞污染水处理工艺，其特征是：其主要包括预处理和汞的去除，其中
预处理：将收集的污染水进行预处理，使得水体中的悬浮物浓度≤100mg/L;
汞的去除：(1)无机汞的去除：含有无机汞的污染水，经预处理后进入氧化池，在氧化池中，密度较大的颗粒沉降到底部排出，污水部分根据水中汞浓度加入药剂硫化铵、助凝剂(聚丙烯酰胺)和絮凝剂(聚合氯化铝);Hg2+ + S2- → HgS↓ 水中的无机汞盐中的Hg2+ 与硫化铵中的S2- 结合形成不溶于水的硫化汞沉淀，吸附在混凝剂(聚合氯化铝、聚丙烯酰胺)的表面，收集至污泥管道;
(2)吸附去除汞及汞盐：经专性沸石和羟基类活性炭二级吸附，其中专性沸石吸附材料含硫基功能团，对水体中的汞盐有一定的交换容量，使用具有含硫基功能团专性沸石吸附材料，氧化池出水经泵提升送入采用专性沸石、石英砂及其它专性滤料的多介质过滤器，对水中的无机汞盐类进行吸附、拦截，同时对水中的悬浮物进行部分去除，以降低后续处理负荷;
羟基类活性炭：活性炭主要针对汞盐及部分有机汞进行吸附去除，沸石过滤装置(多介质过滤器)的出水经压力流进入具有羟基类活性炭过滤器，实现对污水中的无机汞盐类进一步吸附处理;
(3)离子交换去除汞及汞盐：离子交换树脂采用的含有巯基的合成树脂，主要针对汞盐及部分有机汞进行离子交换去除;活性碳过滤器的出水经压力流进入含有巯基的离子交换树脂的离子交换装置，进行对污染水中的汞的最终处理，使处理后污染水中的汞离子达到汞排放限制值为0.5μg/l。
2.根据权利要求1所述的汞污染水处理工艺，其特征是：经预处理后的污染水中含有有机汞和无机汞，其中汞的去除：在无机汞的去除工艺前首先进行有机汞的去除：对污染水中有机汞的去除采用的主要方法是对有机汞进行强制氧化，将有机汞转化无机汞后，再按无机汞处理方法对其进行处理。
3.根据权利要求2所述的汞污染水处理工艺，其特征是：所述有机汞的去除：经预处理后水体悬浮物浓度≤100mg/L时，水体经提升直接送入氧化池中，对水体中的有机汞、有机物进行氧化，氧化剂采用现场制备的高纯二氧化氯，通过强制氧化后，污水中的有机物大部分转化为无机物，有机汞转化成无机汞。
4.根据权利要求3所述的汞污染水处理工艺，其特征是：所述水处理过程中采用现用现配的方式提供高纯二氧化氯，二氧化氯制备方式如下： 5NaClO2+4HCl=4ClO2+2H2O+5NaCl
产生的二氧化氯直接通往氧化池，将水中有机汞及其他有机物的共价键破坏，形成新的离子键，完成有机汞向无机汞的转化。
5.根据权利要求1-4任一所述的汞污染水处理工艺，其特征是：所述预处理：当悬浮物浓度>3000mg/L时，污水不再进入污水处理系统，进入污泥处理系统，经污泥处理脱水或干化后，其排液经收集进入污水处理系统;
当进水悬浮物浓度>100mg/L但≤3000mg/L时，吸水池中的污染水经提升泵送入混凝气浮预处理装置，污水在气浮装置中完成无机汞与硫化物的结合，生成沉淀HgS，在鼓风机压缩空气的作用下，完成混凝剂的合成，并与HgS沉降，预处理使悬浮物浓度≤100mg/L后，再进行汞的去除。
说明书
汞污染水处理工艺
技术领域
本发明涉及污水处理领域，特别是含汞污水的处理方法。
背景技术
由于橡胶等工业的发展，以汞作为生产催化剂使得工业污水严重受到污染，表层水中汞的浓度最低为879ng/l，最高值可达到22563ng/L，经普通污水处理后其含汞指标也很难能达到排放标准(<0.5μg/L)。特别是针对同时包含有机汞、无机汞两类含汞物质及较高浓度的有机物、悬浮物的汞污染水处理，在国内尚未有成熟工程实践先例。
发明内容
本发明的目的是克服上述不足问题，提供一种汞污染水处理工艺，彻底有效有处理汞污染水，使其达到排放标准。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：汞污染水处理工艺，主要包括预处理和汞的去除，其中
预处理：将收集的污染水进行预处理，使得水体中的悬浮物浓度≤100mg/L;
汞的去除：(1)无机汞的去除：含有无机汞的污染水，经预处理后进入氧化池，在氧化池中，密度较大的颗粒沉降到底部排出，污水部分根据水中汞浓度加入药剂硫化铵、助凝剂(聚丙烯酰胺)和絮凝剂(聚合氯化铝);Hg2+ + S2- → HgS↓ 水中的无机汞盐中的Hg2+ 与硫化铵中的S2- 结合形成不溶于水的硫化汞沉淀，吸附在混凝剂(聚合氯化铝、聚丙烯酰胺)的表面，收集至污泥管道;
(2)吸附去除汞及汞盐：经专性沸石和羟基类活性炭二级吸附，其中专性沸石吸附材料含硫基功能团，对水体中的汞盐有一定的交换容量，使用具有含硫基功能团专性沸石吸附材料，氧化池出水经泵提升送入采用专性沸石、石英砂及其它专性滤料的多介质过滤器，对水中的无机汞盐类进行吸附、拦截，同时对水中的悬浮物进行部分去除，以降低后续处理负荷;
羟基类活性炭：活性炭主要针对汞盐及部分有机汞进行吸附去除，沸石过滤装置(多介质过滤器)的出水经压力流进入具有羟基类活性炭过滤器，实现对污水中的无机汞盐类进一步吸附处理;
(3)离子交换去除汞及汞盐：离子交换树脂采用的含有巯基的合成树脂，主要针对汞盐及部分有机汞进行离子交换去除;活性碳过滤器的出水经压力流进入含有巯基的离子交换树脂的离子交换装置，进行对污染水中的汞的最终处理，使处理后污染水中的汞离子达到汞排放限制值为0.5μg/l。
所述经预处理后的污染水中含有有机汞和无机汞，其中汞的去除：在无机汞的去除工艺前首先进行有机汞的去除：对污染水中有机汞的去除采用的主要方法是对有机汞进行强制氧化，将有机汞转化无机汞后，再按无机汞处理方法对其进行处理。
所述有机汞的去除：经预处理后水体悬浮物浓度≤100mg/L时，水体经提升直接送入氧化池中，对水体中的有机汞、有机物进行氧化，氧化剂采用现场制备的高纯二氧化氯，通过强制氧化后，污水中的有机物大部分转化为无机物，有机汞转化成无机汞。
所述水处理过程中采用现用现配的方式提供高纯二氧化氯，二氧化氯制备方式如下： 5NaClO2+4HCl=4ClO2+2H2O+5NaCl
产生的二氧化氯直接通往氧化池，将水中有机汞及其他有机物的共价键破坏，形成新的离子键，完成有机汞向无机汞的转化。
所述预处理：当悬浮物浓度>3000mg/L时，污水不再进入污水处理系统，进入污泥处理系统，经污泥处理脱水或干化后，其排液经收集进入污水处理系统;
当进水悬浮物浓度>100mg/L但≤3000mg/L时，吸水池中的污染水经提升泵送入混凝气浮预处理装置，污水在气浮装置中完成无机汞与硫化物的结合，生成沉淀HgS，在鼓风机压缩空气的作用下，完成混凝剂的合成，并与HgS沉降，预处理使悬浮物浓度≤100mg/L后，再进行汞的去除。
本发明工艺简单，可以有效且彻底的去除污染水中的有机汞和无机汞，与同类水处理方法相比，具有显著的特点：
1)对有机汞的去除：采用现场配置高纯二氧化氯对污水中的有机汞进行强制氧化，完成有机汞向无机汞的转化，然后和无机汞一起去除。
2)无机汞的沉降：通过添加硫化铵，使水中的Hg2+ 与硫化铵中的S2- 结合形成不溶于水的硫化汞沉淀，同时通过添加助凝剂聚合氯化铝、絮凝剂聚丙烯酰胺等增强沉淀效果，实现HgS沉降。
3)对污染水中汞的过滤吸附：
沸石过滤：通过含特定官能团(-SH)的沸石过滤，同时投入硫酸亚铁提高其工作效果，实现对水中的悬浮物以及部分汞盐去除，减少后续处理负荷。
活性炭过滤：通过含特定官能团(-SH)的活性炭，实现对汞盐及部分有机汞进行吸附去除。
利用具有巯基官能团的离子交换树脂对汞的强粘合性，最终使水含汞浓度达排放标准。
