氯碱行业含汞废水处理新技术

LLEZEEZELLEZEEZE氯碱行业含汞废水氯碱行业含汞废水处理新技术介绍处理新技术介绍处理新技术介绍处理新技术介绍金艳金艳金艳金艳20132013年年LLEZEEZE谈汞色变—汞的危害LLEZEEZE谈汞色变—汞的危害LLEZEEZE谈汞色变—汞的危害20世纪50年代发生在日本的震惊世界的公害病—水俣病.震惊界的公害病水俣病患者手足协调失常，甚至步行困难运动障碍弱智听力及困难、运动障碍、弱智、听力及言语障碍、肢端麻木、感觉障碍、视野缩小；重者例如神经错乱、思觉失调痉挛最后死亡发思觉失调、痉挛，最后死亡。发病起三个月内约有半数重症者死亡，怀孕妇女亦会将这种汞中毒带给胎中幼儿令幼儿天生弱智带给胎中幼儿，令幼儿天生弱智。LLEZEEZE氯碱行业含汞废水环保难题LLEZEEZE水质水质特殊性环保难题环保难题排放要求高求高LLEZEEZE内容提要一.氯碱行业含汞废水特点二.乐泽工艺开发和应用进程三三乐泽新工艺运行效果三三.乐泽新工艺运行效果LLEZEEZELLEZEEZE一.氯碱行业含汞废水特点LLEZEEZE氯碱行业含汞废水特点氯离子浓度高氯离子浓度高汞存在形态复杂汞存在形态复杂LLEZEEZE1.1氯离子浓度高„本废水来自VCM生产工段，生产原料为乙炔和氯化氢气体，氯化氢在水中的溶解度比较高，所以必然会使碱洗排水中含有大量氯离子碱洗排液pH很高在处理过程中还会加入有大量氯离子。碱洗排液pH很高，在处理过程中还会加入HCl进行调pH，这又增加了废水中的氯离子的浓度。„不同氯碱厂生产管理方式不同，生产过程中消耗的新水量式不同，所排出的含汞废水中氯离子浓度高低不同。LLEZEEZE1.1氯离子浓度高序号项目新疆某厂1＃新疆某厂2＃云南某厂广西某厂14.079.0810.81pH14.0214.079.0810.82Hg(ppb)13830184002005722Hg(ppb)138303氯离子浓度(mg/l)4760061800220003995(g/)4电导率(us/cm)3216003930001183009920LLEZEEZE1.2汞存在形态复杂催化剂-升汞的性质‡升汞在水中微量解离，但不产生Hg离子HgCl2------Cl-Hg++Cl-‡当水中添加盐酸时，升汞变得容易溶解，这是由于形成氯当水中添加盐酸时升汞变得容易溶解这是由于形成氯汞络合物缘故。HgCl-与HgCl2-HgCl3-与HgCl42-LLEZEEZE1.3氯离子对处理效果的影响氯离子是稳定的配合剂，它与金属离子形成络合反应：氯与重金属配合作用的程度决定于Cl-的浓度及重金属离子对Cl-的亲和力。Cl-对Hg2+的亲和力最强，不同配位数的氯络汞离子都可以在较低的Cl-浓度下生成。根据Hahne等(1973)的计算，当Cl-的浓度仅为10-9mol/L(3.5×10-根据等()的计算当的浓度仅为/(5μg/mL)时，开始生成HgCl+；当[Cl-]＞10-7mol/L(3.5×10-3mg/L)时生成HgCl2。当[Cl-]＞10-2mol/L(350mg/L)时便生成HgCl3-与HgCl42-。LLEZEEZE1.3氯离子对处理效果的影响‡大大提高了难溶汞化合物的溶解度。‡大大提高了难溶汞化合物的溶解度。当[Cl-]为1mol/L（35000mg/L)时，氢氧化汞和硫化汞的溶解度分别增加105倍和36×107倍当[Cl-]为10-4mol/L(35mg/L)时Hg(OH)2和加105倍和3.6×107倍。当[Cl-]为10-4mol/L(3.5mg/L)时，Hg(OH)2和HgS的溶解度分别增加55倍和408倍。‡氯离子存在对活性炭吸附汞的影响氯离子由于能和汞离子络合形成一系列比较稳定的氯汞络合物,而氯汞络合物的吸附性能较差导致氯离子对汞的吸附造成抑制作用。【摘自络合物的吸附性能较差,导致氯离子对汞的吸附造成抑制作用。【摘自《巯基改性活性炭对水溶液中汞的吸附性能研究》，环境工程学报，2009年2月，第3卷，第2期】13氯离子对处理效果的影响LLEZEEZE1.3氯离子对处理效果的影响LLEZEEZE1.3氯离子对处理效果的影响‹由于氯碱行业含汞废水中氯离子浓度不可能低于350mg/L,废水中大部氯络合离的态存在离废水中大部分汞是以氯汞络合离子的形态存在而非汞离子；‹采用传统硫化汞沉淀法是硫离子（S2-）与汞离子（Hg2-）离离g进行反应，当汞主要以氯汞络合离子形态存在时（HgCl3-与HgCl42-），传统的硫化物沉淀法处理效果就大大降低了;g4统效;‹市场上原有的重金属吸附剂也是以汞离子为吸附对象的除汞剂当汞主要以氯汞络合离子形态存在时（HgCl-与HgCl2-剂，当汞主要以氯汞络合离子形态存在时（HgCl3-与HgCl42-），处理效果受到影响。LLEZEEZELLEZEEZE二二.乐泽工艺开发和应用进程乐泽工艺开发和应用进程LLEZEEZE乐泽工艺开发和应用进程乐泽工艺开发和应用进程LLEZEEZE乐泽工艺开发和应用进程乐泽工艺开发和应用进程LLEZEEZE乐泽工艺开发和应用进程乐泽工艺开发和应用进程LLEZEEZELLEZEEZE最初实验工艺含汞废水含汞废水硫化物/重金属处理剂反应系统超滤膜系统出水Hg?LLEZEEZE最初实验工艺‡硫化钠反应处理效果实验结果：名称原水样汞浓度超滤产水汞浓度水样1621ppb51ppb水样2621ppb84ppbLLEZEEZE最初实验工艺‡NALMET1689主要用途主要用途NALMET1689是一种液态的处理剂，对重金属离子具有很强的亲和力，如：铜、镍、锌、铅、镉、银及汞等等。NALMET1689是一种新型的由聚合物构成的沉淀剂，可以将水中金属离子的浓度降低到相当低的水平(ppb级)。镉铜铅锌镍钴价铁价锰汞银镉铜铅锌镍钴二价铁二价锰实验结果：名称原水样加药反应后再用超滤过滤汞浓度831ppb71ppb汞去除率：91％LLEZEEZE几种专用重金属处理药剂的实验效果‡Na3TNa3T--15(15%15(15%水溶液水溶液))Na3T15产品是由韩国原野化学株式会社(ChemsfieldKorea)研汞银镉铜铅锌镍钴二价铁二价锰Na3T-15产品是由韩国原野化学株式会社(ChemsfieldKorea)研制生产的,一种能够有效去除各种废水中重金属的亲环境无毒性重金属去除剂。汞银镉铜铅锌镍钴价铁价锰原理：名称原水样汞浓度超滤产水汞浓度水样1750ppb28ppb水样1750ppb28ppb水样2750ppb35ppbLLEZEEZE最初实验工艺含汞废水含汞废水硫化物反应系统超滤膜系统超滤膜系统汞吸附剂出水Hg?LLEZEEZEPAASS工艺聚合物络合剂：PAASSPAASS是一种水溶性高分子聚电解质，产品无毒、无味易吸潮易溶于水分子链上带有活性基团能和汞味，易吸潮、易溶于水，分子链上带有活性基团，能和汞氯络合物直接进行鳌合反应。PAASSA+HgCl42-PAASSA+HgCl3-+LLEZEEZEPAASS工艺LLEZEEZE化学增强超滤分离原理PAASS的分子量500万系统所用超滤膜切割分子约150kD(15万)FeedFeedttttmembranemembraneFeedFeedconcentrateconcentratemembranemembraneSTRATHMANH．Selectiveremovalofheavymetalsionspermeatepermeateyfromaqueoussolutionbydiafiltrationofmacromolecularcomplexes[J]．SepSciTechnol，1980，15(4)：1135-152．LLEZEEZEPAASS工艺水样名称汞浓度（ppb）检测方法/设备检测单位华东理工大学检原水140ICP-AES华东理工大学检测中心原水200ICP-AESPONY检测中心超滤出水2.5原子荧光测汞仪Mercur华东理工大学检测中心气相分子吸收仪超滤出水(1)2.6气相分子吸收仪型号：GMA2000宝钢环境监测站超滤出水(2)2.9气相分子吸收仪型号GMA2000宝钢环境监测站超滤出水(2)2.9型号：GMA2000宝钢环境监测站超滤出水(3)2.5气相分子吸收仪型号：GMA2000宝钢环境监测站LLEZEEZEPAASS工艺广西水样汞浓度（水样1）汞浓度（水样2）原水572ppb600ppb超滤出水5.2ppb7.4ppbLLEZEEZEPAASS工艺水样名称汞浓度（ppb）检测方法/设备检测单位水样名称汞浓度（ppb）检测方法/设备检测单位混合均匀原水40218双硫腙分光光度法乐泽实验室澄清后原水13511双硫腙分光光度法乐泽实验室13800气相分子吸收仪宝钢环境监测站13800气相分子吸收仪型号：GMA2000宝钢环境监测站332双硫腙分光光度法乐泽实验室超滤出水201气相分子吸收仪型号：GMA2000宝钢环境监测站活性碳过滤出水61气相分子吸收仪型号：GMA2000宝钢环境监测站LLEZEEZE含汞废水处理新工艺含汞废水硫化物反应系统SUPOXSUPOX系统系统PAASSPAASS反应系统反应系统超滤系统出水Hg≤5ppbLLEZEEZESUPOXSUPOX系统系统的作用氯乙烯生产反应中生成的一些物质：如：原料气体中的杂质和升汞反应生成含汞有机络合物如：原料气体中的杂质和升汞反应生成含汞有机络合物。如：乙炔本身和升汞反应生成的一些有机络合物。有机络合物HgCl3-HgCl42-Cl-g3Cl-Cl-Cl-Hg2+HgCl42-HgCl42-有机络合物有机络合物Hg2+Cl-ClCl-Cl-Cl-LLEZEEZESUPOXSUPOX系统系统的作用目的：破坏和分解原有的含汞有机络合物，释放汞离子，然后汞离子和氯离子形成氯汞络合离子系统系统的作用然后汞离子和氯离子形成氯汞络合离子。XX－－HgCl3-HgCl42-Cl-Cl-Cl-Cl-HgCl42-HgCl42-ZZCl-Cl-ClClClCl-Cl-LLEZEEZESUPOXSUPOX系统系统的作用A+HgCl42-PAASSA+HgCl3-g3membranemembraneFeedFeedconcentrateconcentratepermeatepermeateLLEZEEZELLEZEEZE新三三.乐泽新工艺运行效果新工艺运行情况LLEZEEZE新工艺运行情况含汞废水系统改造项目于2012年9月调试完成并投入运行。新处理系统运行稳定并实现了自动化控制最大程度的减少操作人员和含汞废水运行稳定，并实现了自动化控制，最大程度的减少操作人员和含汞废水的接触，充分考虑了操作人员的健康安全。原有含废水艺（原有含汞废水处理工艺）新工艺运行情况LLEZEEZE新工艺运行情况LLEZEEZE新工艺运行情况LLEZEEZE新工艺运行情况LLEZEEZE新工艺运行情况进水(左)出水(右)取样日期检测日期进水系统产水汞去除率(%)新含汞废水处理系统进出水水质LLEZEEZE取样日期检测日期进水汞浓度(ppb)系统产水汞浓度(ppb)汞去除率(%)9月27日9月27日493301.599.997%LLEZEEZE9月29日9月30日31871.31.699.995%10月4日10月4日32787.41.699.995%10月6日10月6日13232.72.399.983%10月8日10月8日3241.62.299.932%10月9日10月9日15850499.975%10月15日10月15日10013.91.299.988%10月16日10月16日5212.31.299.977%10月17日10月17日6326.51.399.979%10月18日10月18日6326.50.599.992%10月20日10月20日48980.499.992%10月22日10月22日33351.199.967%10月24日10月24日33351.699.