工業(yè)廢水中汞及大氣汞污染的處理技術(shù)

摘要:某些生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的工業(yè)廢水,含有有毒的汞及其化合物,本文對廢水中各類(lèi)汞的處理技術(shù)進(jìn)行了總結,包括物理化學(xué)法和微生物法的工藝和機理,后者在處理含汞工業(yè)廢水方面具有發(fā)展優(yōu)勢,具有較好的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞:汞  工業(yè)廢水  生物吸附 大氣污染 燃燒脫汞

Abstract:Mercury and their compounds are toxic substance which exist in industrial sewage. This papersummarized the treatment technology of mercury - containing sewage. The traditional physical and chemicalmethods and bio - technology are introduced, and the bio - technology is a potentialway to deal with mercury- containing industrial sewage.

Key words:mercury  industrial sewage  biosorption

引言

目前，工業(yè)廢水和城市生活廢水是我國水環(huán)境污染的污染源之一，尤其是隨著(zhù)生產(chǎn)規模的不斷擴大及工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，含有重金屬的有機廢水的污染源日益增多。汞離子便是其中之一，所以必須盡可能的除去汞離子。

1.汞的毒性以及汞污染物在工業(yè)生產(chǎn)中的產(chǎn)生

汞是一種銀白色的液體金屬 ,汞及其化合物都是有毒物質(zhì) ,可以通過(guò)各種途徑侵入人體 ,它的毒性是累積的 ,其中無(wú)機汞主要積聚于內臟 ,少量積聚于腦髓、皮膚和人體的其他部分。在一般情況下多為慢性中毒 ,汞主要影響人的中樞神經(jīng)。含汞達 0. 0～0. 02mg/L的水能使魚(yú)類(lèi)中毒 ,達 0. 03mg/L能使水生蟲(chóng)類(lèi)中毒 ,而人飲用含汞 50mg/L的水會(huì )中毒致死[1]。

由于汞具有一些特殊的物理、化學(xué)性能 ,所以廣泛的應用在化工和石油化學(xué)工業(yè)、制藥、紙漿造紙電器電子儀表等工業(yè)部門(mén)。汞及其化合物會(huì )以 "三廢 "特別是廢水形式進(jìn)入環(huán)境 ,成為重要的污染物之一。

2.物理和化學(xué)處理技術(shù)

含汞廢水的危害早已被人們所認識 ,并且開(kāi)發(fā)了很多方法進(jìn)行處理。但大部分文獻中的處理數據是實(shí)驗室或中試研究的結果。每種處理技術(shù)的效果和經(jīng)濟性與多種因素有關(guān) ,如汞的化學(xué)性質(zhì)、初始汞濃度、廢水中與汞共存的其他成分 ,以及要達到的汞去除率等。常用的處理技術(shù)有化學(xué)沉淀法 、混凝法 、離子交換法 、吸附法 、還原法 、羊毛吸、附法等。

2. 1　化學(xué)沉淀法

含汞廢水中加入硫化鈉處理 ,由于Hg與S有強烈的親和力 ,能生成溶度積小的硫化汞而從溶液中除去。所以硫化物沉淀法是最常用的一種沉淀處理法。沉淀法可與絮凝、重力沉降、過(guò)濾或溶氣浮選等分離過(guò)程相結合。這些后續操作可增加硫化汞沉淀的去除效果 ,但不能提高溶解汞本身的沉淀效率。表 1列出了硫化汞沉淀法的各種數據。

當初始汞濃度較高時(shí) ,硫化汞沉淀法可以達到99. 9%以上的去除率。但即使經(jīng)過(guò)濾或活性炭深度處理 ,出水中汞的最低含量也有 10～20 g/L。在不增加硫化物用量前提下 ,在中性 pH值范圍內沉淀效果最佳 ,當 pH值 >9時(shí)沉淀效率急劇降低[2]。除了不能把汞含量降至 10 g/L以下的缺點(diǎn)外 ,該法還有其他不足之處: （1） 在硫化物過(guò)量較多時(shí)會(huì )形成可溶性汞硫絡(luò )合物; （2）硫化物過(guò)量程度的監測較困難; （3） 處理后出水的殘余硫會(huì )產(chǎn)生污染問(wèn)題。

硫化物沉淀法反應式及溶度積如下:
2Hg++S2- =Hg2S↓　 K =1. 8 ×10- 45
Hg +S =HgS↓　　　K =1. 6 ×10-54

有的工廠(chǎng)用硫化氫鈉、明礬二步處理汞含量為25mg/L的廢水 ,處理后排出水汞的含量可降至0. 006～0. 05mg/L。其方法原理為:
NaHS +H 2O→H 2S+NaOH
Hg2+ +S2- →HgS↓
2KAl (SO4 )2 →K2(SO4 )+Al2 (SO4)3
Al 3++3OH- →Al(OH) 3↓

由于產(chǎn)生共沉淀 ,故加入明礬可提高沉淀效率硫化物沉淀法處理所引起的環(huán)境問(wèn)題是富汞沉淀污泥的不斷積累 ,這種污泥或者以環(huán)境可接受的方式處置 ,或者進(jìn)一步用以回收汞。

2. 2　混凝法

用混凝法對多種廢水進(jìn)行脫汞處理 ,所用的混凝劑包括硫酸鋁 明礬 、鐵鹽及石灰。在混凝法除汞的研究中 ,先在生活污水中加入 50～60 μg/L的無(wú)機汞 ,然后用鐵鹽或明礬聚集并過(guò)濾,兩種方法都可使含汞量降低 94% ～98%。用石灰混凝劑處理500 μg/L的高濃度含汞廢水 ,過(guò)濾后汞的去除率為70%。某工廠(chǎng)中試比較了明礬和鐵鹽對無(wú)機汞和甲基汞的處理效果 ,結果表明鐵鹽能有效地除去汞。另一項研究結果也報道了類(lèi)似的結果 ,此外還發(fā)現即使混凝劑用量增加到 100～150mg/L,也不能改善汞的去除效果。表 2列出了混凝法的處理數據[3]。明礬處理后汞的出水含量為 1. 5～102 μg/L,鐵鹽處理后則為 0. 5～12. 8 μg/L。但當初始汞濃度較低時(shí) ,明礬和鐵鹽的混凝處理效果相似 ,此時(shí)汞的出水含量較低 ,為 0. 5～5. 0 μg/L。

用明礬處理含汞廢水的優(yōu)點(diǎn)是節省費用 ,相當于硫化鈉法的 1/3,操作簡(jiǎn)單 ,沉降速度快,含汞廢水中含汞量經(jīng)處理后可下降至 0. 02～0. 03mg/L,但此法對濃度較高、水質(zhì)較清的含汞廢水 ,其效果不如硫化鈉法。在處理廢水中同時(shí)含有汞及其他重金屬離子情。朱又春等在混凝法基礎上與微電解過(guò)程結合 ,得出結論可使汞富集在污泥中 ,更有利于后續的混凝操作。

2. 3　離子交換法

大孔巰基離子交換劑對含汞廢水處理有很好的效果。樹(shù)脂上的巰基對汞離子有很強的吸附能力吸附在樹(shù)脂上的汞 ,可用濃鹽酸洗脫 ,定量回收。含汞廢水經(jīng)過(guò)處理后排出水含汞量可降至 0. 05mg/L以下。此外 ,采用選擇吸附汞的螯合樹(shù)脂處理含汞廢水也正在推廣應用。并取得了一定效果。在大部分無(wú)機汞的離子交換處理技術(shù)中 ,首先需加入氯氣或次氯酸鹽或氯化物 ,以形成帶負電荷的汞氯絡(luò )合物 ,然后用陰離子交換樹(shù)脂脫除。離子交換法主要用于處理背景氯化物含量較高的工業(yè)廢水。一些處理數據表明 ,先經(jīng)初步處理再用離子交換法進(jìn)行二級處理所得到的離子交換效果最佳 ,有關(guān)數據見(jiàn)表 3。

當廢水中氯化物濃度不高時(shí) ,采用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂是有效的。含巰基(R – SH) 的樹(shù)脂如聚硫苯乙烯對汞離子的吸附有很高的選擇性。硫羥樹(shù)脂在歐洲被廣泛應用于汞正離子的去除。其他高親和力的陽(yáng)離子樹(shù)脂有異硫脲鎓樹(shù)脂和甲胺酸酯型樹(shù)脂。據報道異硫脲鎓樹(shù)脂對無(wú)機汞和甲基汞都有效 ,而甲胺酸酯型樹(shù)脂對汞有極高的親和力和選擇性。不管是用來(lái)去除汞氯絡(luò )合物的陰離子樹(shù)脂 ,還是用來(lái)去除汞離子的陽(yáng)離子樹(shù)脂 ,它們處理無(wú)機汞的最低出水含量為 1～5μg/L。在中性或微酸性 pH值時(shí)采用二級處理可獲得最有效的結果。

用離子交換纖維凈化含汞廢水的優(yōu)點(diǎn)是: (1)處理水質(zhì)高、處理后可使汞含量達 0. 005mg/L以下; (2)設備簡(jiǎn)單 ,離子交換纖維比表面積很大 ,可達 40 m2 /g。吸收汞的速度快 ,一般 20min就可平衡 ,縮小了設備體積;(3) 沒(méi)有二次污染 ,離子交換纖維吸汞飽和后 ,可以用酸液再生 ,再生液濃度比原來(lái)廢水要高 100倍以上[4] ,便于集中處理和利用 ,纖維老化后 ,可以燒掉纖維 ,回收汞鹽。

2. 4　吸附法

活性炭法能有效地吸附廢水中的汞 ,我國有些工廠(chǎng)已采用此法處理含汞廢水 ,但該方法只適用于處理低濃度的含汞廢水。廢水含汞濃度高時(shí) ,可先進(jìn)行一級處理 ,降低廢水中汞濃度后再用活性炭吸附。將含汞量 1～2mg/L以下的廢水通過(guò)活性炭濾塔 ,排出水含汞量可下降至 0. 01～0. 05mg/L�；厥展�后活性炭可再生并重復利用。日本某生產(chǎn)蒽醌染料工廠(chǎng)的廢水中含汞量為50～60mg/L,先加入石灰水攪拌、沉淀反應 ,在沉降槽中分離成沉淀和清液 ,通過(guò)石灰沉淀法可以除去96%的汞 ,清液中的含汞量降至 1～3mg/L,再將清液送入粒狀活性炭槽 ,吸附后廢水中含汞量可以降至 0. 1～0. 01mg/L,廢水最后流入廢水處理場(chǎng) ,再稀釋 10～20倍后放掉�；钚蕴康奶幚硇Ч�與很多因素有關(guān) ,其中包括汞的初始形態(tài)和濃度、活性炭的用量和種類(lèi)、pH控制值以及活性炭與含汞廢水的接觸時(shí)間等。增大活性炭用量以及增加接觸時(shí)間都可以提高汞的去除率。

從表4數據可見(jiàn),活性炭對高濃度含汞廢水具有較高的去除率 （85%～99%） ;對低濃度汞的去除率雖然并不高,但出水中汞含量最低。因此,活性炭處理初始汞含量小于 1μg/L的廢水,去除率雖然低于70%,但出水汞含量卻可達 0. 25μg/L以下[5]。而同樣處理初始汞含量為 10～100μ g/L的廢水,汞去除率雖達 90%以上,但出水汞含量最高達到 20μg/L。有證據表明當 pH值降至 2～4時(shí),汞去除率將有所升高。另一項研究中也觀(guān)察到這種 pH效應,在含汞 10 g/L的廢水中加入 100mg/L的粉狀活性炭,當 pH值從 9降為 7時(shí),去除率從 50%升至 80%。在其他研究中,人們還選擇了其他物質(zhì)作為吸附劑[5],，采用 40%AlCl 3溶液改性過(guò)的膨潤土在 pH值為 8～9下處理含汞廢水,出水汞含量0. 0351mg/L[6]。于瑞蓮 采用硫酸對天然膨潤土改性后處理含汞廢水,pH值為 8條件下,去除率達到 97. 1%。研究了 TiO2 復合吸收劑對含汞廢水的處理,可將汞含量 100μg/L的水樣中汞離子達到97. 7%的去除率,吸附劑經(jīng)再生后可以再利用。

2. 5　還原法

無(wú)機汞離子經(jīng)還原可轉變?yōu)榻饘俟?然后通過(guò)過(guò)濾或其他技術(shù)進(jìn)行分離。還原劑種類(lèi)很多,包括鐵、鉍、錫、鎂、銅、錳、鋁、鉛、鋅、肼、氯化亞錫和硼氫化鈉。有關(guān)這些還原方法的處理數據見(jiàn)表 5。雖然文獻中關(guān)于還原法的討論很多,但實(shí)際處理數據卻較少。還原法的主要優(yōu)點(diǎn)是汞能以金屬單質(zhì)的形式回收。

鐵和鋅較好,因其價(jià)格低,溶液中損失少,反應速度較高。用鐵時(shí),pH值應適當,堿性大了會(huì )生成氧化鐵和氫氧化鐵沉淀,pH =6～9時(shí),汞回收量最多,pH值低于 5時(shí),發(fā)生氫氣,減少了有效面積;用鋅時(shí),pH=9～11為最好,在微堿性或酸性溶液中,鋅易于取代汞,可使含汞 1～400mg/L,pH =2～11的廢水經(jīng)處理后收到良好效果。鐵粉還原法是酸性介質(zhì)中 ,鐵粉與無(wú)機汞離子起氧化 -還原反應而釋放出汞 ,經(jīng)過(guò)濾后除去。用一步法處理含汞量為 450～600mg/L的廢水時(shí) ,用對應于廢水質(zhì)量 2%的鐵粉處理后 ,含汞量可降到 0. 5～5. 0mg/L,去除率在 90%以上。二步法可將含汞量降到 0. 05mg/L。大約 40kg鐵粉,可去除 1kg汞。鋅粉還原法用于處理較高 pH值（9～11） 的含汞廢水效果最好。用 2mm粒徑鋅粒填充 10cm厚的還原濾床 ,含汞廢水通過(guò)濾床過(guò)濾 13s,便可使廢水凈化到含汞 200μg/L,而在 110s內可凈化到含汞5μg/L。鋁粉接觸法適用于處理含汞單一的廢水 ,當鋁粉與汞離子接觸時(shí) ,汞離析和鋁生成鋁汞齊 （汞與鋁結合成的合金） ,附著(zhù)于鋁粉表面 ,再將此鋁粉加熱分解即可得到汞。鋁粉添加量越多 ,除汞效率越高。采用填料過(guò)濾法比投加鋁粉效果較好 ,該法能使含汞廢水達到排放標準。

2. 6　過(guò)濾法

過(guò)濾法是采用鎂的有機物、玻璃柱、鐵屑等作濾料 ,通過(guò)過(guò)濾去除廢水中的汞 ,脫汞效率在 80% ～90%之間。采用含鎂的無(wú)機礦物為過(guò)濾介質(zhì) ,含汞廢水按 120～200L/ m 2•min 的流速通過(guò) 38cm厚的濾墊一次 ,脫汞率達 83%[7]。含氯化汞 2mg/L的廢水通過(guò)內裝玻璃珠（或砂礫）的玻璃柱 ,可除去 90%的氯化汞。含汞廢水通過(guò)鐵屑填充層的表面 ,離解出的鐵離子使汞析出沉淀 ,但必須維持鐵屑填充層的表面始終不能變?yōu)檠趸�鐵 ,所以該法的缺點(diǎn)是需要時(shí)常酸洗表面層。

3.微生物法處理技術(shù)

微生物法與傳統的物理化學(xué)方法相比 ,具有以下優(yōu)點(diǎn): (1 )高吸附率 ,高選擇性; ( 2)需處理的化學(xué)或生物污泥量少; (3)去除極低濃度重金屬離子的廢下液效率高; (4)適用 pH及溫度范圍寬; (5)運行費用低。它彌補了現有工藝不能將污水中汞離子質(zhì)量分數降至 10- 9級的不足 ,受到越來(lái)越多的重視。

3. 1　生物吸附法

目前國內外關(guān)于用生物吸附技術(shù)處理含汞廢水的研究主要集中在純菌種的分離提取、基因工程菌的構造、混合菌的培養等方面。以下將從不同菌種進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

(1)單一菌種。Necde S. 等對 Phanerochaetechrysosposporium干細胞進(jìn)行了研究 ,在溫度 25℃、pH值為 7的環(huán)境下 ,干細胞對汞含量為 5～500mg/L的溶液中無(wú)機汞、烷基汞的吸附能力達到最大值。從污染物中分離到一株細菌 ,該菌種可在 HgCl2含量 5～500mg/L的溶液中生長(cháng) ,而且汞去除量與菌體升長(cháng)同步 ,在溫度 30℃、pH值為 7的環(huán)境下 ,HgCl2含量為 30mg/L的水樣 ,培養 24h后 ,可以達到汞的去除率為 91. 7%[8]。純菌種處理含汞廢水的瓶頸是其耐汞能力 ,純菌種耐受汞的能力一般是相當低的 ,雖然干細胞能處理高達 500mg/L的含汞廢水 ,受含汞濃度、pH值的影響很小 ,但是干細胞沒(méi)有生物活性 ,不能擴大培養。

（2）基因工程菌。用 pBR322為載體將假單胞菌 B - 33抗汞質(zhì)粒 pBH33的抗汞基因克隆至大腸桿菌。汞揮發(fā)實(shí)驗證明 ,抗汞基因克隆株 C600 （pBH337）的去汞率是 C600的 3. 2倍。美國的 Wilson實(shí)驗室應用分子生物學(xué)技術(shù)構建了一種能從很低濃度廢水中富集汞離子的基因工程菌 ,又比一般的生物吸附法前進(jìn)了一大步。目前在抗汞基因的研究上國內外都加大了力度 ,提取抗汞質(zhì)粒 （Plasmid ）、轉座子 （Transposon） 、提取有機汞裂解酶和汞還原酶 ,用來(lái)構造基因工程菌。雖然在降解汞方面取得了良好的效果 ,但是其復雜的技術(shù)要求和大量資金的投入限制了其工業(yè)化應用。

（3 ）混合菌。在填充了易滲透物質(zhì)的生物反應器中將 6種汞還原菌混合培養或單個(gè)培養 ,發(fā)現前者的處理效果要優(yōu)于同等條件下的單種菌。單一菌種隨著(zhù)汞濃度急劇升高 ,吸附汞的效率顯著(zhù)提高 ,最終導致菌體內汞濃度的劇增 ,從而加速菌種死亡;而混合菌不受汞濃度連續或者急劇升高的影響 ,始終保持著(zhù)較高的汞降解率。雖然混合菌在很多領(lǐng)域中的作用已得到充分證實(shí),部分成果已成功應用。但存在著(zhù)混合菌體系中不能有效地協(xié)調菌間的關(guān)系使其達最佳生態(tài)狀態(tài)的問(wèn)題 ,這嚴重地阻礙了混合菌培養的發(fā)展和應用。

3. 2　生物強化法

當廢水中含有有毒、難降解的有機污染物時(shí) ,由于對該類(lèi)有機物具有專(zhuān)項降解能力的微生物在環(huán)境中的種類(lèi)和數量較少 ,傳統的生物處理技術(shù)效果不佳。如果在傳統的生物處理體系中投加具有特定功能的微生物或某些基質(zhì) ,增強它對特定污染物的降解能力,從而改善整個(gè)污水處理體系的處理效果 ,這種技術(shù)稱(chēng)為生物強化技術(shù)。

(1 )細胞的固定化。固定化微生物技術(shù)克服了生物細胞太小、與水溶液分離較難、易造成二次污染的缺點(diǎn),具有穩定性強、效率高、能純化和保持菌種高效的優(yōu)點(diǎn)。具有廣闊的應用前景。其主要方法有:無(wú)載體固定化法、包埋法、交聯(lián)法、載體結合法等 。

對經(jīng)褐藻酸鈣包裹 的Phanerochaete chrysosporium菌吸附汞進(jìn)行了研究,在 pH值 5. 0～6. 0范圍 ,溫度在 35℃左右時(shí) ,汞的處理量達到最大值。同時(shí)認為 ,由于在死菌體周?chē)�更易于形成胞外多聚�?,使吸附能力增強。汞對活細胞有毒害作用 ,能抑制細胞對金屬離子的生物積累過(guò)程。將藍綠色假單胞桿菌的死細胞進(jìn)行固定化,通過(guò)磷酸鈉浸泡 ,最大處理量達到每克干細胞能吸附 400mg汞。并猜測可能是由于磷酸鈉改變了微生物的官能團 ,也有可能磷酸鈉能有效地維持最佳 pH值[9]。

2 投菌活性污泥法。這是近年國外發(fā)展起來(lái)的技術(shù) ,該法是將具有強活性的細菌投入到曝氣池中 ,使曝氣池混合液內的各種細菌處于最佳活性狀態(tài)。這在造紙廢水和焦化廢水處理領(lǐng)域有成功的應用。通過(guò)投加苯酚降解菌處理焦化廢水中的苯酚 ,使苯酚的去除率穩定在 95% ～100%,而沒(méi)有進(jìn)行生物強化的對照組 ,苯酚的去除率開(kāi)始很高 ,但很快降到 40%左右。利用直接投加特效降解微生物的方法 ,成功地處理了造紙廠(chǎng)廢水中的樹(shù)脂酸。盡管如此 ,但尚未見(jiàn)投菌活性污泥法用于處理含汞廢水的報道 ,從研究機理和處理技術(shù)上分析 ,投菌活性污泥法應用于含汞廢水處理是可行的。有許多微生物對重金屬汞具有抗性及降解性,(主要起作用的是細胞中的遺傳物質(zhì) 質(zhì)�；蜣D座子)上的抗性基因 ,因為抗性基因編碼的金屬解毒酶催化 ,使高毒性金屬轉化成為低毒形態(tài)。有研究發(fā)現細菌含有的兩種誘導酶 （有機汞裂解酶和汞還原酶） ,對甲基汞具有降解和還原作用。有機汞裂解酶能裂解碳 -汞鍵 ,通過(guò)汞還原酶把汞離子轉化成弱毒性及揮發(fā)性的元素汞[10]。也有實(shí)驗表明，投加的菌株能夠與活性污泥系統迅速結合成為一個(gè)整體 ,在系統中成為優(yōu)勢菌株 ,使活性污泥活性顯著(zhù)提高投入活性污泥系統中的菌株與活性污泥的結合是一個(gè)自然絮凝的過(guò)程 ,該過(guò)程的時(shí)間與微生物的種類(lèi)及活性污泥的性質(zhì)有關(guān)。因此可把對二價(jià)汞具有特殊降解能力的菌種投加到活性污泥中 ,改善生長(cháng)環(huán)境及培養條件 ,使其成為優(yōu)勢菌種。這樣 ,不但投入了曝氣池內所缺少的細菌 ,而且使微生物適應性增強 ,提高了污水處理廠(chǎng)的處理效果。

4.廢水處理技術(shù)的問(wèn)題與展望

傳統物理和化學(xué)方法有其優(yōu)點(diǎn) ,也有局限性其中離子交換法、鐵鹽或明礬混凝法及活性炭吸附法能將含汞量將至 3μg/L以下 ,采用硫化物沉淀加混凝的傳統沉淀法時(shí) ,出水汞含量可以控制在 10～20μg/L范圍內。其他一些方法 ,尤其是供小規模處理的還原法 ,也可得到較低的出水汞濃度。而在微生物處理方法中 ,自然形成的菌種耐汞能力非常差 ,只能處理含汞濃度低的廢水。但從自然界中分離獲得的汞還原菌種 ,能提高其抗汞能力 ,或者構建基因工程菌增強其抗汞性 ,然后將高效菌種添加到活性污泥中 ,使其成為優(yōu)勢菌種并絮凝 ,同時(shí)達到馴化活性污泥的目的。目前 ,投菌活性污泥法在廢水處理中的應用范圍在逐漸擴大 ,同時(shí)取得了很好的效果。但未見(jiàn)其用于含汞廢水的處理 ,問(wèn)題在于: (1)投加的菌株能否在短時(shí)間內與活性污泥系統結合 ,并且成為優(yōu)勢菌種 ,這方面可考慮改變菌種生長(cháng)條件 ,使對汞具有降解能力的菌種成為優(yōu)勢菌種; (2)菌體流失問(wèn)題 ,用固定化技術(shù)及菌種間的自然絮凝可以使菌體流失問(wèn)題得到改善; (3)甲基汞的劇毒性會(huì )破壞活性污泥系統的平衡 ,可考慮逐漸提高汞離子的濃度 ,增強系統對其耐受能力。在含汞廢水處理方面 ,如果能有效的解決上述問(wèn)題 ,投菌活性污泥法將會(huì )成為一種非�？尚械姆椒�。

同時(shí)，無(wú)論采取何種技術(shù)，無(wú)論效率高低，但都是在含汞工業(yè)廢水產(chǎn)生之后采取的應對措施，最關(guān)鍵的應是減少含汞廢水中的濃度。因此，必須進(jìn)行生產(chǎn)工藝的改革，做到生產(chǎn)過(guò)程中不用汞或少用汞，降低汞的排放量，其次才是對含汞廢水進(jìn)行回收和適當處理。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

5. 燃燒脫汞

5.1 燃燒脫汞技術(shù)

大氣汞污染處理技術(shù)主要在燃煤技術(shù)中汞的去除研究比較多。從目前汞的控制排放技術(shù)研究來(lái)看，主要集中在三個(gè)方面燃燒前脫汞、燃燒中脫汞和燃燒后脫汞。其中以燃燒后脫汞技術(shù)的研究最為廣泛。

燃燒前脫汞是一種新的污染防治戰略，它的主要手段是通過(guò)浮選法除去原煤中的部分汞，阻止汞進(jìn)入燃燒過(guò)程。它是一種物理清洗技術(shù)，是建立在煤粉中有機物質(zhì)與無(wú)機物質(zhì)的密度不同及它們的有機親和性不同的基礎上。一般說(shuō)來(lái)，汞與其他礦物質(zhì)類(lèi)似，主要存在于無(wú)機物質(zhì)中。在洗選時(shí)汞會(huì )大量富集在浮選廢渣中，從而起到了除去煤中汞的作用。

目前，有關(guān)燃燒過(guò)程中脫除汞的研究很少。燃燒中脫汞研究較少，主要通過(guò)改進(jìn)反應釜和控制合適的燃燒溫度使汞形成易于捕集的形態(tài)。

燃燒后脫汞主要是通過(guò)改進(jìn)現有的污染控制設備的操作來(lái)實(shí)現排放，主要包括飛灰再注入、活性炭吸附劑注入、鈣吸附劑注入等。

飛灰對汞的吸附主要通過(guò)以下途徑：物理吸附、化學(xué)吸附、化學(xué)反應以及三者的結合。燃煤產(chǎn)生的飛灰能吸附煙氣中的汞，飛灰是影響煙氣中汞的形態(tài)分布的一個(gè)重要因素。通常添加活性炭會(huì )提高飛灰中的碳含量。盡管目前學(xué)術(shù)界一致認為飛灰顆粒能捕捉氣相汞，但對飛灰吸附汞的機理并沒(méi)有很好的熟悉。

活性炭對汞、砷、硒的吸附是一個(gè)多元化的過(guò)程，它包括吸附、凝聚、擴散以及化學(xué)反應等過(guò)程，與吸附劑本身的物理性質(zhì)、溫度、煙氣氣體成分、停留時(shí)間、煙氣中痕量元素濃度、活性炭與痕量元素的比例等因素有關(guān)�；钚蕴繉�汞的捕捉率與活性炭噴入速率成正比，煙氣中的SO2和NOX對活性炭捕捉汞的影響，SO2濃度增加時(shí)，活性炭對兩種形態(tài)的汞捕捉效率都會(huì )降低，而NOX會(huì )降低活性炭對單質(zhì)汞的捕捉率。吸附溫度為25℃時(shí)純活性炭的吸附能力最大，150℃時(shí)注硫活性炭的吸附能力比純活性炭大大增強了。此外，煙氣中汞去除還與炭汞比例有關(guān)。

盛志明等人2004年冬季在湖南地區對大氣中氣態(tài)元素汞進(jìn)行了大范圍的流動(dòng)監測調查，重點(diǎn)監測電廠(chǎng)分布地區及東部汞采冶加工地區，實(shí)測采用石灰-石膏法脫硫電廠(chǎng)的燃煤汞平衡，評價(jià)了汞去除效果，結果表明，燃煤中的汞大約20%留在灰渣中，石灰-石膏脫去約20%，約59%的汞通過(guò)煙氣排放到空氣中，說(shuō)明采用石灰-石膏法進(jìn)行煙氣脫硫對除汞有較明顯效果。國外較好的廢氯化汞觸媒汞回收方法是：氯化揮發(fā)-焙燒，以HgCl2形式回收汞。該方法在100-300℃以氯氣氧化除去廢觸媒中有機化合物并將可能存在的金屬汞氧化，然后在300-400℃焙燒，從氣相回收，汞回收率可達97%-98%，汞揮發(fā)率高，廢觸媒含氯化汞可從處理前的4%左右降到處理后的0.05%左右，缺點(diǎn)是設施必須采用非凡防腐材料，投資、運行成本高。

5.2含汞廢氣的治理技術(shù)

含汞廢氣的凈化方法有冷凝法、吸收法、吸附法、氣相反應法、電子射線(xiàn)法及聯(lián)合法等。假如含汞廢氣濃度較高，則宜先用冷凝法進(jìn)行預處理，由于冷凝后氣相中仍有相當數量的汞，還需要用其他方法如吸收、吸附等手段加以?xún)艋��?/P>

常用的液體吸收劑有高錳酸鉀、漂白粉、次氯酸鈉等；常用的固體吸附劑有活性炭、焦炭、分子篩、樹(shù)脂及活性氧化鋁、玻璃絲等。氣相反應法是用某種氣體與含汞廢氣產(chǎn)生氣體化學(xué)反應來(lái)消除汞。最常用的主要是碘化升華法。即將結晶碘法在汞作業(yè)室內加熱蒸發(fā)或自然升華，形成的碘蒸汽與室內的汞蒸汽反應，生成不易揮發(fā)的碘化汞，用水沖刷即可消除殘余汞。

利用植物來(lái)降低含汞廢氣是繼物理、化學(xué)方法后的一種新方法，植物體通過(guò)對汞廢氣的吸收、遷移、分布、蓄積及轉化過(guò)程使廢氣中汞濃度降低。植物不僅能夠美化環(huán)境，還是降汞的好材料。

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