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,特別是隨著生產(chǎn)制造范圍的不時擴展及工業(yè)技術(shù)的飛速開展,含有重金屬的有機廢水的污染源日益增加。汞離子便是其中之一,所以必需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)制造中的產(chǎn)生
汞是一種雪白色的液體金屬 ,汞及其化合物都是有毒物質(zhì) ,能夠經(jīng)過各種途徑侵入人體 ,它的毒性是累積的 ,其中無機汞主要積聚于內(nèi)臟 ,少量積聚于腦髓、皮膚和人體的其他局部。在普通狀況下多為慢性中毒 ,汞主要影響人的中樞神經(jīng)。含汞達 0. 0~0. 02mg/L的水能使魚類中毒 ,達 0. 03mg/L能使水生蟲類中毒 ,而人飲用含汞 50mg/L的水會中毒致死[1]。
由于汞具有一些特殊的物理、化學性能 ,所以普遍的應(yīng)用在化工和石油化學工業(yè)、制藥、紙漿造紙電器電子儀表等工業(yè)部門。汞及其化合物會以 "三廢 "特別是廢水方式進入環(huán)境 ,成為重要的污染物之一。
2.物理和化學處置技術(shù)
含汞廢水的危害早已被人們所認識 ,并且開發(fā)了很多辦法實行處置。但大局部文獻中的處置數(shù)據(jù)是實驗室或中試研討的結(jié)果。每種處置技術(shù)的效果和經(jīng)濟性與多種要素有關(guān) ,如汞的化學性質(zhì)、初始汞濃度、廢水中與汞共存的其他成分 ,以及要到達的汞去除率等。常用的處置技術(shù)有化學沉淀法 、混凝法 、離子交流法 、吸附法 、復原法 、羊毛吸、附法等。
2. 1 化學沉淀法
含汞廢水中參加硫化鈉處置 ,由于Hg與S有激烈的親和力 ,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置法。沉淀法可與絮凝、重力沉降、過濾或溶氣浮選等別離過程相分離。這些后續(xù)操作可增加硫化汞沉淀的去除效果 ,但不能提升溶解汞自身的沉淀效率。表 1列出了硫化汞沉淀法的各種數(shù)據(jù)。
當初始汞濃度較高時 ,硫化汞沉淀法能夠到達99. 9%以上的去除率。但即便經(jīng)過濾或活性炭深度處置 ,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(nèi)沉淀效果最佳 ,當 pH值 >9時沉淀效率急劇降低[2]。除了不能把汞含量降至 10 g/L以下的缺陷外 ,該法還有其他缺乏之處: (1) 在硫化物過量較多時會構(gòu)成可溶性汞硫絡(luò)合物; (2)硫化物過量水平的監(jiān)測較艱難; (3) 處置后出水的剩余硫會產(chǎn)生污染問題。
硫化物沉淀法反響式及溶度積如下:
2Hg++S2- =Hg2S↓ K =1. 8 ×10- 45
Hg +S =HgS↓ K =1. 6 ×10-54
有的工廠用硫化氫鈉、明礬二步處置汞含量為25mg/L的廢水 ,處置后排出水汞的含量可降至0. 006~0. 05mg/L。其辦法原理為:
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 ,故參加明礬可提升沉淀效率硫化物沉淀法處置所惹起的環(huán)境問題是富汞沉淀污泥的不時積聚 ,這種污泥或者以環(huán)境可承受的方式處置 ,或者進一步用以回收汞。
2. 2 混凝法
用混凝法對多種廢水實行脫汞處置 ,所用的混凝劑包括硫酸鋁 明礬 、鐵鹽及石灰。在混凝法除汞的研討中 ,先在生活污水中參加 50~60 μg/L的無機汞 ,然后用鐵鹽或明礬匯集并過濾,兩種辦法都可使含汞量降低 94% ~98%。用石灰混凝劑處置500 μg/L的高濃度含汞廢水 ,過濾后汞的去除率為70%。某工廠中試比擬了明礬和鐵鹽對無機汞和甲基汞的處置效果 ,結(jié)果標明鐵鹽能有效地除去汞。另一項研討結(jié)果也報道了相似的結(jié)果 ,此外還發(fā)現(xiàn)即便混凝劑用量增加到 100~150mg/L,也不能改善汞的去除效果。表 2列出了混凝法的處置數(shù)據(jù)[3]。明礬處置后汞的出水含量為 1. 5~102 μg/L,鐵鹽處置后則為 0. 5~12. 8 μg/L。但當初始汞濃度較低時 ,明礬和鐵鹽的混凝處置效果類似 ,此時汞的出水含量較低 ,為 0. 5~5. 0 μg/L。
用明礬進行含汞工業(yè)廢水處理的優(yōu)點是儉省費用 ,相當于硫化鈉法的 1/3,操作簡單 ,沉降速度快,含汞廢水中含汞量經(jīng)處置后可降落至 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。在處置廢水中同時含有汞及其他重金屬離子情。朱又春等在混凝法根底上與微電解過程分離 ,得出結(jié)論可使汞富集在污泥中 ,更有利于后續(xù)的混凝操作。
2. 3 離子交流法
大孔巰基離子交流劑對含汞廢水處置有很好的效果。樹脂上的巰基對汞離子有很強的吸附才能吸附在樹脂上的汞 ,可用濃鹽酸洗脫 ,定量回收。含汞廢水經(jīng)過處置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脂處置含汞廢水也正在推行應(yīng)用。并獲得了一定效果。在大局部無機汞的離子交流處置技術(shù)中 ,首先需參加氯氣或次氯酸鹽或氯化物 ,以構(gòu)成帶負電荷的汞氯絡(luò)合物 ,然后用陰離子交流樹脂脫除。離子交流法主要用于處置背景氯化物含量較高的工業(yè)廢水。一些處置數(shù)據(jù)標明 ,先經(jīng)初步處置再用離子交流法實行二級處置所得到的離子交流效果最佳 ,有關(guān)數(shù)據(jù)見表 3。
當廢水中氯化物濃度不高時 ,采用陽離子交流樹脂是有效的。含巰基(R – SH) 的樹脂如聚硫苯乙烯對汞離子的吸附有很高的選擇性。硫羥樹脂在歐洲被普遍應(yīng)用于汞正離子的去除。其他高親和力的陽離子樹脂有異硫脲鎓樹脂和甲胺酸酯型樹脂。據(jù)報道異硫脲鎓樹脂對無機汞和甲基汞都有效 ,而甲胺酸酯型樹脂對汞有極高的親和力和選擇性。不論是用來去除汞氯絡(luò)合物的陰離子樹脂 ,還是用來去除汞離子的陽離子樹脂 ,它們處置無機汞的最低出水含量為 1~5μg/L。在中性或微酸性 pH值時采用二級處置可取得最有效的結(jié)果。
用離子交流纖維凈化含汞廢水的優(yōu)點是: (1)處置水質(zhì)高、處置后可使汞含量達 0. 005mg/L以下; (2)設(shè)備簡單 ,離子交流纖維比外表積很大 ,可達 40 m2 /g。吸收汞的速度快 ,普通 20min就可均衡 ,減少了設(shè)備體積;(3) 沒有二次污染 ,離子交流纖維吸汞飽和后 ,能夠用酸液再生 ,再生液濃度比原來廢水要高 100倍以上[4] ,便于集中處置和應(yīng)用 ,纖維老化后 ,能夠燒掉纖維 ,回收汞鹽。
2. 4 吸附法
活性炭法能有效地吸附廢水中的汞 ,我國有些工廠已采用此法處置含汞廢水 ,但該辦法只適用于處置低濃度的含汞廢水。廢水含汞濃度高時 ,可先實行一級處置 ,降低廢水中汞濃度后再用活性炭吸附。將含汞量 1~2mg/L以下的廢水經(jīng)過活性炭濾塔 ,排出水含汞量可降落至 0. 01~0. 05mg/L?;厥展蠡钚蕴靠稍偕⒎磸蛻?yīng)用。日本某生產(chǎn)制造蒽醌染料工廠的廢水中含汞量為50~60mg/L,先參加石灰水攪拌、沉淀反響 ,在沉降槽中別離成沉淀和清液 ,經(jīng)過石灰沉淀法能夠除去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能夠降至 0. 1~0. 01mg/L,廢水最后流入廢水處置場 ,再稀釋 10~20倍后放掉。活性炭的處置效果與很多要素有關(guān) ,其中包括汞的初始形態(tài)和濃度、活性炭的用量和品種、pH控制值以及活性炭與含汞廢水的接觸時間等。增大活性炭用量以及增加接觸時間都能夠提升汞的去除率。
從表4數(shù)據(jù)可見,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固然并不高,但出水中汞含量最低。因而,活性炭處置初始汞含量小于 1μg/L的廢水,去除率固然低于70%,但出水汞含量卻可達 0. 25μg/L以下[5]。而同樣處置初始汞含量為 10~100μ g/L的廢水,汞去除率雖達 90%以上,但出水汞含量最高到達 20μg/L。有證據(jù)標明當 pH值降至 2~4時,汞去除率將有所升高。另一項研討中也察看到這種 pH效應(yīng),在含汞 10 g/L的廢水中參加 100mg/L的粉狀活性炭,當 pH值從 9降為 7時,去除率從 50%升至 80%。在其他研討中,人們還選擇了其他物質(zhì)作為吸附劑[5],,采用 40%AlCl 3溶液改性過的膨潤土在 pH值為 8~9下處置含汞廢水,出水汞含量0. 0351mg/L[6]。于瑞蓮 采用硫酸對自然膨潤土改性后處置含汞廢水,pH值為 8條件下,去除率到達 97. 1%。研討了 TiO2 復合吸收劑對含汞廢水的處置,可將汞含量 100μg/L的水樣中汞離子到達97. 7%的去除率,吸附劑經(jīng)再生后能夠再應(yīng)用。
2. 5 復原法
無機汞離子經(jīng)復原可轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘俟?/span>,然后經(jīng)過過濾或其他技術(shù)實行別離。復原劑品種很多,包括鐵、鉍、錫、鎂、銅、錳、鋁、鉛、鋅、肼、氯化亞錫和硼氫化鈉。有關(guān)這些復原辦法的處置數(shù)據(jù)見表 5。固然文獻中關(guān)于復原法的討論很多,但實踐處置數(shù)據(jù)卻較少。復原法的主要優(yōu)點是汞能以金屬單質(zhì)的方式回收。
鐵和鋅較好,因其價錢低,溶液中損失少,反響速度較高。用鐵時,pH值應(yīng)恰當,堿性大了會生成氧化鐵和氫氧化鐵沉淀,pH =6~9時,汞回收量最多,pH值低于 5時,發(fā)作氫氣,減少了有效面積;用鋅時,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)處置后收到良好效果。鐵粉復原法是酸性介質(zhì)中 ,鐵粉與無機汞離子起氧化 -復原反響而釋放出汞 ,經(jīng)過濾后除去。用一步法處置含汞量為 450~600mg/L的廢水時 ,用對應(yīng)于廢水質(zhì)量 2%的鐵粉處置后 ,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。鋅粉復原法用于處置較高 pH值(9~11) 的含汞廢水效果最好。用 2mm粒徑鋅粒填充 10cm厚的復原濾床 ,含汞廢水經(jīng)過濾床過濾 13s,便可使廢水凈化到含汞 200μg/L,而在 110s內(nèi)可凈化到含汞5μg/L。鋁粉接觸法適用于處置含汞單一的廢水 ,當鋁粉與汞離子接觸時 ,汞離析和鋁生成鋁汞齊 (汞與鋁分離成的合金) ,附著于鋁粉外表 ,再將此鋁粉加熱合成即可得到汞。鋁粉添加量越多 ,除汞效率越高。采用填料過濾法比投加鋁粉效果較好 ,該法能使含汞廢水到達排放規(guī)范。
2. 6 過濾法
過濾法是采用鎂的有機物、玻璃柱、鐵屑等作濾料 ,經(jīng)過過濾去除廢水中的汞 ,脫汞效率在 80% ~90%之間。采用含鎂的無機礦物為過濾介質(zhì) ,含汞廢水按 120~200L/ m 2?min 的流速經(jīng)過 38cm厚的濾墊一次 ,脫汞率達 83%[7]。含氯化汞 2mg/L的廢水經(jīng)過內(nèi)裝玻璃珠(或砂礫)的玻璃柱 ,可除去 90%的氯化汞。含汞廢水經(jīng)過鐵屑填充層的外表 ,離解出的鐵離子使汞析出沉淀 ,但必需維持鐵屑填充層的外表一直不能變?yōu)檠趸F ,所以該法的缺陷是需求經(jīng)常酸洗外表層。
3.微生物法處置技術(shù)
微生物法與傳統(tǒng)的物理化學辦法相比 ,具有以下優(yōu)點: (1 )高吸附率 ,高選擇性; ( 2)需處置的化學或生物污泥量少; (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)運轉(zhuǎn)費用低。它補償了現(xiàn)有工藝不能將污水中汞離子質(zhì)量分數(shù)降至 10- 9級的缺乏 ,遭到越來越多的注重。
3. 1 生物吸附法
目前國內(nèi)外關(guān)于用生物吸附技術(shù)處置含汞廢水的研討主要集中在純菌種的別離提取、基因工程菌的結(jié)構(gòu)、混合菌的培育等方面。以下將從不同菌種實行扼要引見。
(1)單一菌種。Necde S. 等對 Phanerochaetechrysosposporium干細胞實行了研討 ,在溫度 25℃、pH值為 7的環(huán)境下 ,干細胞對汞含量為 5~500mg/L的溶液中無機汞、烷基汞的吸附才能到達最大值。從污染物中別離到一株細菌 ,該菌種可在 HgCl2含量 5~500mg/L的溶液中生長 ,而且汞去除量與菌體升長同步 ,在溫度 30℃、pH值為 7的環(huán)境下 ,HgCl2含量為 30mg/L的水樣 ,培育 24h后 ,能夠到達汞的去除率為 91. 7%[8]。純菌種處置含汞廢水的瓶頸是其耐汞才能 ,純菌種耐受汞的才能普通是相當?shù)偷?,固然干細胞能處置高達 500mg/L的含汞廢水 ,受含汞濃度、pH值的影響很小 ,但是干細胞沒有生物活性 ,不能擴展培育。
(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)實考證明 ,抗汞基因克隆株 C600 (pBH337)的去汞率是 C600的 3. 2倍。美國的 Wilson實驗室應(yīng)用分子生物學技術(shù)構(gòu)建了一種能從很低濃度廢水中富集汞離子的基因工程菌 ,又比普通的生物吸附法行進了一大步。目前在抗汞基因的研討上國內(nèi)外都加大了力度 ,提取抗汞質(zhì)粒 (Plasmid )、轉(zhuǎn)座子 (Transposon) 、提取有機汞裂解酶和汞復原酶 ,用來結(jié)構(gòu)基因工程菌。固然在降解汞方面獲得了良好的效果 ,但是其復雜的技術(shù)請求和大量資金的投入限制了其工業(yè)化應(yīng)用。
(3 )混合菌。在填充了易浸透物質(zhì)的生物反響器中將 6種汞復原菌混合培育或單個培育 ,發(fā)現(xiàn)前者的處置效果要優(yōu)于同等條件下的單種菌。單一菌種隨著汞濃度急劇升高 ,吸附汞的效率顯著提升 ,最終招致菌體內(nèi)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(xù)或者急劇升高的影響 ,一直堅持著較高的汞降解率。固然混合菌在很多范疇中的作用已得到充沛證明,局部成果已勝利應(yīng)用。但存在著混合菌體系中不能有效地諧和菌間的關(guān)系使其達最佳生態(tài)狀態(tài)的問題 ,這嚴重地障礙了混合菌培育的開展和應(yīng)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 ,由于對該類有機物具有專項降解才能的微生物在環(huán)境中的品種和數(shù)量較少 ,傳統(tǒng)的生物處置技術(shù)效果不佳。假如在傳統(tǒng)的生物處置體系中投加具有特定功用的微生物或某些基質(zhì) ,加強它對特定污染物的降解才能,從而改善整個污水處置體系的處置效果 ,這種技術(shù)稱為生物強化技術(shù)。
(1 )細胞的固定化。固定化微生物技術(shù)克制了生物細胞太小、與水溶液別離較難、易形成二次污染的缺陷,具有穩(wěn)定性強、效率高、能純化和堅持菌種高效的優(yōu)點。具有寬廣的應(yīng)用前景。其主要辦法有:無載體固定化法、包埋法、交聯(lián)法、載體分離法等 。
對經(jīng)褐藻酸鈣包裹 的Phanerochaete chrysosporium菌吸附汞實行了研討,在 pH值 5. 0~6. 0范圍 ,溫度在 35℃左右時 ,汞的處置量到達最大值。同時以為 ,由于在死菌體四周更易于構(gòu)成胞外多聚物 ,使吸附才能加強。汞對活細胞有毒害作用 ,能抑止細胞對金屬離子的生物積聚過程。將藍綠色假單胞桿菌的死細胞實行固定化,經(jīng)過磷酸鈉浸泡 ,最大處置量到達每克干細胞能吸附 400mg汞。并猜想可能是由于磷酸鈉改動了微生物的官能團 ,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。這是近年國外開展起來的技術(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(nèi)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置范疇有勝利的應(yīng)用。經(jīng)過投加苯酚降解菌處置焦化廢水中的苯酚 ,使苯酚的去除率穩(wěn)定在 95% ~100%,而沒有實行生物強化的對照組 ,苯酚的去除率開端很高 ,但很快降到 40%左右。應(yīng)用直接投加特效降解微生物的辦法 ,勝利地處置了造紙廠廢水中的樹脂酸。雖然如此 ,但尚未見投菌活性污泥法用于處置含汞廢水的報道 ,從研討機理和處置技術(shù)上剖析 ,投菌活性污泥法應(yīng)用于含汞廢水處置是可行的。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(zhuǎn)座子)上的抗性基因 ,由于抗性基因編碼的金屬解毒酶催化 ,使高毒性金屬轉(zhuǎn)化成為低毒形態(tài)。有研討發(fā)現(xiàn)細菌含有的兩種誘導酶 (有機汞裂解酶和汞復原酶) ,對甲基汞具有降解和復原作用。有機汞裂解酶能裂解碳 -汞鍵 ,經(jīng)過汞復原酶把汞離子轉(zhuǎn)化成弱毒性及揮發(fā)性的元素汞[10]。也有實驗標明,投加的菌株可以與活性污泥系統(tǒng)疾速分離成為一個整體 ,在系統(tǒng)中成為優(yōu)勢菌株 ,使活性污泥活性顯著提升投入活性污泥系統(tǒng)中的菌株與活性污泥的分離是一個自然絮凝的過程 ,該過程的時間與微生物的品種及活性污泥的性質(zhì)有關(guān)。因而可把對二價汞具有特殊降解才能的菌種投加到活性污泥中 ,改善生長環(huán)境及培育條件 ,使其成為優(yōu)勢菌種。這樣 ,不但投入了曝氣池內(nèi)所短少的細菌 ,而且使微生物順應(yīng)性加強 ,提升了污水處置廠的處置效果。
4.廢水處置技術(shù)的問題與瞻望
傳統(tǒng)物理和化學辦法有其優(yōu)點 ,也有局限性其中離子交流法、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(tǒng)沉淀法時 ,出水汞含量能夠控制在 10~20μg/L范圍內(nèi)。其他一些辦法 ,特別是供小范圍處置的復原法 ,也可得到較低的出水汞濃度。而在微生物處置辦法中 ,自然構(gòu)成的菌種耐汞才能十分差 ,只能處置含汞濃度低的廢水。但從自然界中別離取得的汞復原菌種 ,能提升其抗汞才能 ,或者構(gòu)建基因工程菌加強其抗汞性 ,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 ,同時到達馴化活性污泥的目的。目前 ,投菌活性污泥法在廢水處置中的應(yīng)用范圍在逐步擴展 ,同時獲得了很好的效果。但未見其用于含汞廢水的處置 ,問題在于: (1)投加的菌株能否在短時間內(nèi)與活性污泥系統(tǒng)分離 ,并且成為優(yōu)勢菌種 ,這方面可思索改動菌種生長條件 ,使對汞具有降解才能的菌種成為優(yōu)勢菌種; (2)菌體流失問題 ,用固定化技術(shù)及菌種間的自然絮凝能夠使菌體流失問題得到改善; (3)甲基汞的劇毒性會毀壞活性污泥系統(tǒng)的均衡 ,可思索逐步提升汞離子的濃度 ,加強系統(tǒng)對其耐受才能。在含汞廢水處置方面 ,假如能有效的處理上述問題 ,投菌活性污泥法將會成為一種十分可行的辦法。
同時,無論采取何種技術(shù),無論效率上下,但都是在含汞工業(yè)廢水產(chǎn)生之后采取的應(yīng)對措施,最關(guān)鍵的應(yīng)是減少含汞廢水中的濃度。因而,必需實行生產(chǎn)制造工藝的變革,做到生產(chǎn)制造過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實行回收和恰當處置。
5. 熄滅脫汞
5.1 熄滅脫汞技術(shù)
大氣汞污染處置技術(shù)主要在燃煤技術(shù)中汞的去除研討比擬多。從目前汞的控制排放技術(shù)研討來看,主要集中在三個方面熄滅前脫汞、熄滅中脫汞和熄滅后脫汞。其中以熄滅后脫汞技術(shù)的研討最為普遍。
熄滅前脫汞是一種新的污染防治戰(zhàn)略,它的主要手腕是經(jīng)過浮選法除去原煤中的局部汞,阻止汞進入熄滅過程。它是一種物理清洗技術(shù),是樹立在煤粉中有機物質(zhì)與無機物質(zhì)的密度不同及它們的有機親和性不同的根底上。普通說來,汞與其他礦物質(zhì)相似,主要存在于無機物質(zhì)中。在洗選時汞會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)熄滅過程中脫除汞的研討很少。熄滅中脫汞研討較少,主要經(jīng)過改良反響釜和控制適宜的熄滅溫度使汞構(gòu)成易于捕集的形態(tài)。
熄滅后脫汞主要是經(jīng)過改良現(xiàn)有的污染控制設(shè)備的操作來完成排放,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經(jīng)過以下途徑:物理吸附、化學吸附、化學反響以及三者的分離。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)散布的一個重要要素。通常添加活性炭會提升飛灰中的碳含量。雖然目前學術(shù)界分歧以為飛灰顆粒能捕捉氣相汞,但對飛灰吸附汞的機理并沒有很好的熟習。
活性炭對汞、砷、硒的吸附是一個多元化的過程,它包括吸附、凝聚、擴散以及化學反響等過程,與吸附劑自身的物理性質(zhì)、溫度、煙氣氣體成分、停留時間、煙氣中痕量元素濃度、活性炭與痕量元素的比例等要素有關(guān)?;钚蕴繉牟蹲铰逝c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,活性炭對兩種形態(tài)的汞捕捉效率都會降低,而NOX會降低活性炭對單質(zhì)汞的捕捉率。吸附溫度為25℃時純活性炭的吸附才能最大,150℃時注硫活性炭的吸附才能比純活性炭大大加強了。此外,煙氣中汞去除還與炭汞比例有關(guān)。
盛志明等人2004年冬季在湖南地域?qū)Υ髿庵袣鈶B(tài)元素汞實行了大范圍的活動監(jiān)測調(diào)查,重點監(jiān)測電廠散布地域及東部汞采冶加工地域,實測采用石灰-石膏法脫硫電廠的燃煤汞均衡,評價了汞去除效果,結(jié)果標明,燃煤中的汞大約20%留在灰渣中,石灰-石膏脫去約20%,約59%的汞經(jīng)過煙氣排放到空氣中,闡明采用石灰-石膏法實行煙氣脫硫?qū)Τ休^明顯效果。國外較好的廢氯化汞觸媒汞回收辦法是:氯化揮發(fā)-焙燒,以HgCl2方式回收汞。該辦法在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置前的4%左右降四處理后的0.05%左右,缺陷是設(shè)備必需采用特殊防腐資料,投資、運轉(zhuǎn)本錢高。
5.2含汞廢氣的管理技術(shù)
含汞廢氣的凈化辦法有冷凝法、吸收法、吸附法、氣相反響法、電子射線法及結(jié)合法等。假設(shè)含汞廢氣濃度較高,則宜先用冷凝法實行預處置,由于冷凝后氣相中仍有相當數(shù)量的汞,還需求用其他辦法如吸收、吸附等手腕加以凈化。
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、樹脂及活性氧化鋁、玻璃絲等。氣相反響法是用某種氣體與含汞廢氣產(chǎn)生氣體化學反響來消弭汞。最常用的主要是碘化升華法。行將結(jié)晶碘法在汞作業(yè)室內(nèi)加熱蒸發(fā)或自然升華,構(gòu)成的碘蒸汽與室內(nèi)的汞蒸汽反響,生成不易揮發(fā)的碘化汞,用水沖刷即可消弭剩余汞。
應(yīng)用植物來降低含汞廢氣是繼物理、化學辦法后的一種新辦法,植物體經(jīng)過對汞廢氣的吸收、遷移、散布、蓄積及轉(zhuǎn)化過程使廢氣中汞濃度降低。植物不只可以美化環(huán)境,還是降汞的好資料。