CN103864237A - 一种利用金属去除含汞废水的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种废水处理及回用方法。一种利用金属去除含汞废水的处理方法，采用依次相连的废水收集池、一级输送泵、一级还原反应器、一级分离器、收集桶对含汞废水进行处理，还采用二级输送泵、二级还原反应器、二级分离器对含汞废水进行进一步处理。由于采用上述技术方案，本发明能有效处理高、低浓度的含汞废水，并得以回收再利用，使出水达到或低于国家排放标准，进而消除汞随污水外排对周围环境的污染。
Description
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种含汞废水的处理方法。
背景技术
由于化工行业的迅速发展，重金属污染问题日益严重，尤其是汞的污染。据统计世界上有80多种工业以汞为原料，汞的用途则多达3000多种。在生产过程中，有不少汞流失到废水中。排入水体中的汞以及化合物，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，污染环境、危害人类及动植物的健康。
汞的危害早已被人们所认识，并已开发出很多处理方法。但是，近年来化工行业含汞废水的排放标准进一步提高，目前的出汞工艺不能满足排放要求（0.005mg/L），含汞废水的处理方法急需改进。
中国专利CN102381749A中公布的“一种低浓度含汞废水的处理方法”，其内容是低浓度含汞废水送入还原反应器，还原反应器内的填料为金属锌，低浓度含汞废水中的汞离子与金属锌发生还原反应，析出液态单质并与还原后的废水一起进入旋液分离器中进行分离，分离后的汞由底部排出并收集，分离后的上清液由分离器的顶部出来，当含汞浓度≤0.5ｕg/L后排放。但是，该方法存在以下缺点：一、只能处理低浓度的含汞废水，不能处理高浓度的含汞废水；二、该工艺特别适用于聚氯乙烯树脂生产中的含汞废水的处理，不能处理其他生产过程中产生的含汞废水。
因此，需要开发一种去除废水中汞的方法，加大含汞废水的去除力度，使其达到或低于国家排放标准，进而消除汞随污水外排对周围环境造成的污染。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种利用金属去除含汞废水的处理方法，解决以上技术问题。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种利用金属去除含汞废水的处理方法，采用依次相连的废水收集池、一级输送泵、一级还原反应器、一级分离器、收集桶对含汞废水进行处理，其特征在于，还包括二级输送泵、二级还原反应器、二级分离器，并采用如下步骤：
1）将含汞废水通过一级输送泵，输送至一级还原反应器内，废水由上至下经过填料层，填料层的填料为金属锌粉，含汞废水中的汞离子与金属锌发生还原反应，并析出液态汞单质；
2）将步骤1）中的一级还原反应器内的反应液通过打开阀门送入一级分离器内，一级分离器采用旋液分离器，旋液分离器液液分离后，析出的液态汞单质与水出现分层现象，液态汞单质出现在下层，废水出现在上层，下层液态汞由底部流入收集桶，上层废水从一级分离器上面送入二级还原反应器内；
3）将步骤2）中的废水通过二级输入泵输送至二级还原反应器内，废水由上至下经过填料层，填料为金属Fe粉，废水中的残留的汞离子与金属Fe发生还原反应，并析出液态汞单质；
4）将步骤3）中二级还原反应器内的反应液通过打开阀门送入二级分离器内，二级分离器采用旋液分离器，旋液分离器液液分离后，析出的液态汞单质与水出现分层现象，液态汞单质出现在下层，废水出现在上层，下层液态汞由底部流入收集桶，上层废水从二级分离器上面流入清水池。
本发明采用上述处理方法，实现了把废水溶液中尚存的汞从污水中分离出来，达到除尽的目的。
本发明在步骤1）之间还进行如下步骤：
将含汞废水收集到废水收集池，通过pH检测点检测废水中pH值，控制含汞废水的pH在7-10范围，并将含汞废水混合均匀，以便汞能够更好地与金属发生还原反应。
步骤1）中，一级输送泵以匀速稳定的流速将已经过PH处理过的含汞废水从废水收集池送入一级还原反应器内。
步骤3）中，二级输送泵以匀速稳定的流速将步骤2）中的废水送入二级还原反应器内。
在所述一级输送泵与一级还原反应器之间设有一级流量计，在所述二级输送泵与二级还原反应器之间设有二级流量计；
还包括一控制模块，所述控制模块的信号输入端分别连接所述一级流量计、所述二级流量计，所述控制模块的信号输出端分别连接所述一级输送泵、所述二级输送泵；
所述一级流量计检测输送至一级还原反应器的废水流量，并将流量信息传送给控制模块，所述二级流量计检测输送至二级还原反应器的废水流量，并将流量信息传送给控制模块；在废水流量大于一最大设定值时，控制模块控制一级输送泵或二级输送泵减少流量，在废水流量小于一最小设定值时，控制模块控制一级输送泵或二级输送泵增大流量。为了废水能够更好的充分反应，而又不会出现废水流量过大，冲坏填料层的情况，本发明通过控制废水流速，使得废水能够均匀稳定的流入填料层，还原反应能够彻底，更好的利用填料。
有益效果：由于采用上述技术方案，本发明能有效处理高、低浓度的含汞废水，并得以回收再利用，使出水达到或低于国家排放标准，进而消除汞随污水外排对周围环境的污染。本发明还具有操作简单、成本低、易实施、见效快、适用工业化生产的要求特点。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本发明。
参照图1，一种利用金属去除含汞废水的处理方法，采用依次相连的废水收集池1、一级输送泵2、一级还原反应器3、一级分离器4、收集桶9对含汞废水进行处理，还采用二级输送泵5、二级还原反应器6、二级分离器7对含汞废水进行进一步处理，处理步骤如下：
第一步，将含汞废水收集到废水收集池1，通过pH检测点检测废水中pH值，控制含汞废水的pH在7-10范围，并将含汞废水混合均匀，以便汞能够更好地与金属发生还原反应。
第二步，将含汞废水通过一级输送泵2以匀速稳定的流速将已经过PH处理过的含汞废水从废水收集池1送入一级还原反应器3内。废水由上至下经过填料层，填料层的填料为金属锌粉，含汞废水中的汞离子与金属锌发生还原反应，并析出液态汞单质，其反应式如下：Zn+Hg2+=Hg↓+Zn2+。
第三步，将第二步中的一级还原反应器3内的反应液通过打开阀门送入一级分离器4内，一级分离器4采用旋液分离器，旋液分离器液液分离后，析出的液态汞单质与水出现分层现象，液态汞单质出现在下层，废水出现在上层，下层液态汞由底部流入收集桶9，上层废水从一级分离器4上面送入二级还原反应器6内。
第四步，将第三步中的废水通过二级输入泵以匀速稳定的流速输送至二级还原反应器6内，废水由上至下经过填料层，填料为金属Fe粉，废水中的残留的汞离子与金属Fe发生还原反应，并析出液态汞单质，其反应式如下：Fe+Hg2+=Hg↓+Fe2+。
第五步，将第四步中二级还原反应器6内的反应液通过打开阀门送入二级分离器7内，二级分离器7采用旋液分离器，旋液分离器液液分离后，析出的液态汞单质与水出现分层现象，液态汞单质出现在下层，废水出现在上层，下层液态汞由底部流入收集桶9，上层废水从二级分离器7上面流入清水池8。本发明采用上述处理方法，实现了把废水溶液中尚存的汞从污水中分离出来，达到除尽的目的。
在一级输送泵2与一级还原反应器3之间设有一级流量计，在二级输送泵5与二级还原反应器6之间设有二级流量计。还包括一控制模块，控制模块的信号输入端分别连接一级流量计、二级流量计，控制模块的信号输出端分别连接一级输送泵2、二级输送泵5。一级流量计检测输送至一级还原反应器3的废水流量，并将流量信息传送给控制模块，二级流量计检测输送至二级还原反应器6的废水流量，并将流量信息传送给控制模块。在废水流量大于一最大设定值时，控制模块控制一级输送泵2或二级输送泵5减少流量，在废水流量小于一最小设定值时，控制模块控制一级输送泵2或二级输送泵5增大流量。为了废水能够更好的充分反应，而又不会出现废水流量过大，冲坏填料层的情况，本发明通过控制废水流速，使得废水能够均匀稳定的流入填料层，还原反应能够彻底，更好的利用填料。
实施例一：
初始汞浓度为1000mg/L时，采用本发明的处理方法，一级反应器内的填料为锌粉，由2mm的锌粉敷成的50cm厚的滤床，反应10分钟，二级反应器内的填料为铁粉，由2mm的铁粉敷成的50cm厚的滤床，反应10分钟，出水的汞浓度为0.04mg/L，到达国标排放标准（GB8978-1996，0.05mg/L），去除率达到99.996%。
实施例二：
初始汞浓度为500mg/L时，采用本发明的处理方法，一级反应器内的填料为锌粉，由2mm的锌粉敷成的50cm厚的滤床，反应10分钟，二级反应器内的填料为铁粉，由2mm的铁粉敷成的50cm厚的滤床，反应10分钟，出水的汞含量为0.005mg/L，低于国标排放标准（GB8978-1996，0.05mg/L），去除率达到99.999%。
实施例三：
初始汞浓度为50mg/L时，采用本发明的处理方法，一级反应器内的填料为锌粉，由2mm的锌粉敷成的50cm厚的滤床，反应10分钟，二级反应器内的填料为铁粉，由2mm的铁粉敷成的50cm厚的滤床，反应10分钟，出水中的汞含量为0mg/L，去除率达到100%。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种利用金属去除含汞废水的处理方法，采用依次相连的废水收集池、一级输送泵、一级还原反应器、一级分离器、收集桶对含汞废水进行处理，其特征在于，还包括二级输送泵、二级还原反应器、二级分离器，并采用如下步骤：
1）将含汞废水通过一级输送泵，输送至一级还原反应器内，废水由上至下经过填料层，填料层的填料为金属锌粉，含汞废水中的汞离子与金属锌发生还原反应，并析出液态汞单质；
2）将步骤1）中的一级还原反应器内的反应液通过打开阀门送入一级分离器内，一级分离器采用旋液分离器，旋液分离器液液分离后，析出的液态汞单质与水出现分层现象，液态汞单质出现在下层，废水出现在上层，下层液态汞由底部流入收集桶，上层废水从一级分离器上面送入二级还原反应器内；
3）将步骤2）中的废水通过二级输入泵输送至二级还原反应器内，废水由上至下经过填料层，填料为金属Fe粉，废水中的残留的汞离子与金属Fe发生还原反应，并析出液态汞单质；
4）将步骤3）中二级还原反应器内的反应液通过打开阀门送入二级分离器内，二级分离器采用旋液分离器，旋液分离器液液分离后，析出的液态汞单质与水出现分层现象，液态汞单质出现在下层，废水出现在上层，下层液态汞由底部流入收集桶，上层废水从二级分离器上面流入清水池。
2.根据权利要求1所述的一种利用金属去除含汞废水的处理方法，其特征在于，本发明在步骤1）之间还进行如下步骤：
将含汞废水收集到废水收集池，通过pH检测点检测废水中pH值，控制含汞废水的pH在7-10范围，并将含汞废水混合均匀，以便汞能够更好地与金属发生还原反应。
3.根据权利要求2所述的一种利用金属去除含汞废水的处理方法，其特征在于，步骤1）中，一级输送泵以匀速稳定的流速将已经过PH处理过的含汞废水从废水收集池送入一级还原反应器内。
4.根据权利要求1所述的一种利用金属去除含汞废水的处理方法，其特征在于，步骤3）中，二级输送泵以匀速稳定的流速将步骤2）中的废水送入二级还原反应器内。
5根据权利要求1至4中任意一项所述的一种利用金属去除含汞废水的处理方法，其特征在于，在所述一级输送泵与一级还原反应器之间设有一级流量计，在所述二级输送泵与二级还原反应器之间设有二级流量计；
还包括一控制模块，所述控制模块的信号输入端分别连接所述一级流量计、所述二级流量计，所述控制模块的信号输出端分别连接所述一级输送泵、所述二级输送泵；
所述一级流量计检测输送至一级还原反应器的废水流量，并将流量信息传送给控制模块，所述二级流量计检测输送至二级还原反应器的废水流量，并将流量信息传送给控制模块；在废水流量大于一最大设定值时，控制模块控制一级输送泵或二级输送泵减少流量，在废水流量小于一最小设定值时，控制模块控制一级输送泵或二级输送泵增大流量。
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