[實用新型]一種高濃度酸中脫汞的裝置

有效

• 申請號: 201120478041.3
• 申請日: 2011-11-25
• 公開（公告）號: CN202346813U
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 王慶偉;柴立元;李青竹;舒余德;楊志輝;陳潤華
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C02F1/62
• 分類號: C02F1/62
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 袁靖

技術領域

本實用新型涉及一種高濃度酸中脫除汞的裝置，屬于化工環保領域。?

背景技術

汞是重要的重金屬元素，又稱水銀，是一種銀白色，常溫下唯一成液態的金屬。據統計世界上有80多種工業以汞為原料，汞的用途則多達3000多種。排入水體中的汞及其化合物，經物理、化學及生物作用形成各種形態的汞，甚至會轉化成毒性很大的甲基類化合物。1953年發生在日本的水俁病就是由化工廠排放的氯化甲基汞污染水域所造成的。針對含汞廢水其傳統的處理方法主要有化學沉淀法、金屬還原法、活性炭吸附法、離子交換法、電解法、微生物法等。?

化學沉淀法是應用較普遍的一種汞處理方法，能處理不同濃度、不同種類的汞鹽，常用的方法有混凝沉淀法和硫化物沉淀法兩種。?

混凝沉淀法其原理是在含汞廢水中加入混凝劑(石灰、鐵鹽、鋁鹽)，在pH為8～10的弱堿性條件下，形成氫氧化物絮凝體，對汞有絮凝作用，使汞共沉淀析出。硫化物沉淀法利用弱堿性條件下Na₂S，MgS中的S^2-與Hg⁺/Hg²⁺之間有較強的親和力，生成溶度極小的硫化汞沉淀而從溶液中除去。?

電解法是利用金屬的電化學性質，在直流電作用下，汞化合物在陽極離解成汞離子，在陰極還原成金屬汞，而除去廢水中的汞。但這種方法缺點是水中的汞離子濃度不能降得很低。所以，電解法不適用于處理含低濃度的汞離子廢水，并且此種方法電耗大，投資成本高，容易產生汞蒸汽，形成二次污染。?

離子交換法與沉淀法和電解法相比，它能從溶液中去除低濃度的汞離子。離子交換法在離子交換器中進行，用大孔巰基(-SH)離子交換樹脂吸附汞離子，達到去除水中汞離子的目的。這個過程是可逆的，離子交換樹脂可以再生，一般用于二級處理。樹脂的洗脫用40倍樹脂體積的濃鹽酸，洗脫率90％。但該法受廢水中雜質的影響以及交換劑品種、產量和成本的限制。?

吸附法除汞主要有，活性炭吸附法，甲殼素吸附法、沸石分子篩吸附法，改性膨潤土吸附法，粉煤灰吸附法，玉米芯粉吸附法和谷殼灰吸附法。改性后的稻米殼、甘蔗渣、大豆殼、?鋸末、椰子殼、花生殼、蘋果核以及飛灰都能用來作為吸附劑處理汞。活性炭具有極大的表面積，在活化過程中形成一些含氧官能團(-COOH，-OH，-C＝O)使活性炭具有化學吸附和催化氧化、還原的性能，能有效去除重金屬。用活性炭處理含汞量較高的廢水，可以得到很高的去除率(85％～99％)。處理含汞量較低的廢水，雖然去除率不夠高，但可以得到含汞量很低的出水。?

羊毛吸收法是利用羊毛是一種蛋白質，構成蛋白質的氨基酸中含有胱氨酸，它與二硫化物結合使羊毛分子交聯，但這種結合可通過還原反應，加水分解、酶等作用被切斷成巰基，而汞等重金屬容易和巰基反應，因此持有巰基的改性羊毛能夠捕集重金屬。改性羊毛對微量汞有很好的捕集能力，目前必需研究出吸附了汞的羊毛的后處理方法。?

還原法是根據電極電位理論，利用銅、鋅、鋁、鎂、錳等毒性小而電極電位又低的金屬(屑或粉)從廢水中置換汞離子，其中以鐵、鋅效果較好。例如鐵屑還原法中，pH在7～8時處理效果較好，大約40kg工業鐵粉可去除1kg汞。金屬還原法適用于處理成分單一的含汞廢水，其反應速率較高，可直接回收金屬汞，但脫汞不完全，需和其他方法結合使用。?

溶劑萃取法使用溶劑萃取廢水中的微量汞，用含有三異辛胺的二甲苯溶液，將HgCl42-以絡合物的形式萃取出來，然后在水溶液中反萃取。該方法只能用于少量的含汞廢水。?

微生物法與傳統的物理化學方法相比，它具有以下優點：運行費用低，需處理的化學或生物污泥量少；去除極低濃度重金屬離子的廢液效率高；操作pH及溫度范圍寬(pH3～9，溫度4～90℃)；高吸附率，高選擇性。并且，微生物法處理汞質量濃度為1～100mg/L的廢水時特別有效。微生物法彌補了現有工藝不能將污水中汞離子質量分數降至10-9級的不足，它將以其新穎、獨特的優勢受到越來越多的重視。?

上述方法主要處理的對象為含汞重金屬廢水，或低酸度含汞廢水，但對于質量分數高達30％以上的酸，且處理過程不能影響處理后酸的品質，上述常規方法均無法實現，而本發明申請人研發了一種適用于處理含汞的高濃度酸的方法，?

第一步、密封的反應器上部設置射流器，反應器中的酸通過循環泵由進液口輸入射流器，同時高速流動的酸產生的負壓使硫化氫氣體由硫化氫儲槽進入射流器的進氣口，酸和硫化氫氣體在射流器內混合反應；?