用硫化钠处理含汞工业废水的实验研究

［收稿日期］2010－03－02；［修回日期］2010－03－29［作者简介］马小强（1979－），男，河南鹤壁人，硕士，助理工程师，主要从事磷化工产品研发、工业废水处理技术开发。E－mail ：516155185＠qq．com

用硫化钠处理含汞工业废水的实验研究

马小强，宋玲凤，李志祥，杨建中

（云天化国际化工股份有限公司技术中心，云南昆明

650113）

［摘要］采用硫化反应、混凝沉淀工艺，对工业含汞废水进行脱汞实验研究。结果发现，将工业含汞废水

的pH 值调节到7～8，Na 2S 投加量为理论用量的14～18倍，再加入适量的混凝剂FeSO 4，出水汞离子浓度即可低于国家排放标准（0．05×10－6）。

［关键词］含汞废水；硫化钠；混凝剂；脱汞实验［中图分类号］X703

［文献标识码］A

［文章编号］1007－6220（2010）05－0018－02

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汞是对人体毒害和环境污染比较严重的重金属元素，在全球十大污染物中位居首位。目前我国汞的消耗量和排放量逐年增加，相关企业汞流失、汞污染非常严重。我国早已将汞及其化合物列为危险化学品，并作为环境管理的重点。

国内对含汞废液的处理技术进行了许多研究，如电解法、离子交换法、金属还原法、微生物法等，但这些方法耗费大，工艺操作繁杂。笔者在分析国内外汞治理方法的基础上，以硫化钠（Na 2S ）为硫化剂，以FeSO 4为混凝剂，通过硫化反应、混凝沉淀工艺处理含汞工业废水，获得了较满意的效果。该方法应用的技术容易实现，在处理汞含量高的废液中表现出了良好的效果，其成本低廉，处理方便，适用范围广，特别是沉渣体积小，化学性质稳定，不易造成二次污染，便于处置。1实验部分1．1脱汞原理

在弱碱性条件下，汞离子与硫离子反应生成稳定的硫化汞沉淀:

Hg 2＋＋S 2－＝HgS ↓。

由于Na 2S 溶解速度很快，且生成的HgS 溶度

积很小，因此，生成HgS 沉淀的速度也很快。为

了使硫化反应进行彻底，Na 2S 的加入量一般都应高于理论计算值。1．2仪器及试剂

数显变速搅拌器：IKA2600025型。

Na 2S ：固体，分析纯，w （Na 2S ）≥93％；FeSO 4：固体，分析纯，w （FeSO 4）99．5％；含汞废酸液：pH 值＝0．9，w （Hg 2＋）＝6×10－6；含汞废碱液：pH 值＝13．7，w （Hg 2＋）＝7×10－9。1．3实验方法

取300mL 含汞废酸液于1500mL 烧杯中，加入670mL 含汞废碱液进行中和，逐步调整溶液pH 值为7～10；用移液管投加适量的Na 2S 溶液和混凝剂FeSO 4溶液，搅拌，反应，静置，取上清液测其含汞量。主要考察Na 2S 投加量、pH 值及混凝剂FeSO 4溶液加入量对脱汞效果的影响。

2结果与讨论

2．1Na 2S 投加量对脱汞效果的影响

反应条件：常温反应，FeSO 4加入量0．8g ／L

Study on the treatment of mercury－containing wastewater with sodium sulfide

MA Xiao－qiang ，SONG Ling－feng ，LI Zhi－xiang ，YANG Jian－zhong

（Technology Center ，Yuntianhua International Chemical Co．，Ltd ，Kunming ，Yunnan 650113，China ）

Abstract ：The sulfuration－coagulation process is used to treat mercury－containing wastewater．The results show that under the conditions ：pH of 7－8，Na 2S adding amount of 14－18times of theoretical amount ，with appropriate coagulant FeSO 4，the mercury concentration in discharging wastewater can meet the national standard （0．05×10－6）．

Keywords ：mercury－containing wastewater ；sodium sulfide ；coagulant ；mercury control experiment 磷肥与复肥

Phosphate ＆Compound Fertilizer

2010年9月第25卷第5期

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（指每升含汞废酸液FeSO 4的加入质量，下同），搅拌转速350～400r ／min ，搅拌时间15～25min ，沉淀时间1h 。Na 2S 用量根据含汞废液的pH 值及Hg 2＋的浓度确定，在含汞废液为酸性的条件下，先用含汞废碱液将pH 值调至7～10。实验结果表明（见图1），Na 2S 投加量为理论值的14～18倍，有很好的脱汞效果，当Na 2S 投加量为理论值的15倍时，脱汞效果最佳。

2．2

pH 值对脱汞效果的影响

反应条件：常温反应，Na 2S 投加量为理论用量

的15倍，FeSO 4加入量0．8g ／L ，搅拌转速350～400r ／min ，搅拌时间15～25min ，沉淀时间1h 。其结果见图2。

由图2可以看出，在不同的pH 值条件下，脱汞效果有所不同。pH 值为7、8、9、10时，w （Hg 2＋）分别为0．025×10－6、0．024×10－6、0．03×10－6、0．032×10－6，均低于国家排放标准；汞去除率分别为99．58％、99．60％、99．50％、99．47％，当pH 值为7．5～8时，脱汞效果最佳。

2．3混凝剂FeSO 4对脱汞效果的影响

反应条件：常温反应，Na 2S 投加量为理论用量的15倍，搅拌转速350～400r ／min ，搅拌时间15～25min 。其结果见图3。

由图3可以看出，当FeSO 4投加量＜0．4g ／L 时，汞含量超标（w （Hg 2＋）＞0．05×10－6）；随着FeSO 4投加量的增多，汞含量下降，当FeSO 4投加量为0．6～1．0g ／L 时，w （Hg 2＋）低于0．05×10－6；当FeSO 4投加量为0．8g ／L 时最佳，之后逐渐趋于稳定；继续加入过量的FeSO 4，对除汞效果影响不大。投加过多的混凝剂，一方面使得汞处理成本升高，另一方面也加大了过滤工序的负荷。3沉渣稳定性实验

将反应后的沉渣用自来水分别浸泡24、36、48h ，浸泡液中w （Hg 2＋）均低于0．04×10－6，且不随浸泡时间增加而升高，说明沉渣化学性质稳定，不易造成二次污染，也便于处置。4结论

1）Na 2S 对含汞废液有较好的脱汞效果。实验结果表明，将工业含汞废水的pH 值调节到7～8，Na 2S 投加量为理论用量的14～18倍，再加入适量的混凝剂FeSO 4，搅拌转速350～400r ／min ，搅拌时间15～25min ，沉淀时间1h ，出水汞离子浓度即可低于国家排放标准（0．05×10－6）。

2）用Na 2S 处理含汞废液具有工艺简单、操作方便、不受废液中Hg 2＋浓度高低限制的特点，沉渣化学性质稳定，不易造成二次污染。

［参考文献］

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图1Na 2S 投加量与Hg 2＋去除率的关系

图2pH 值与处理液中汞含量的关系

2010年第25卷第5期

马小强等用硫化钠处理含汞工业废水的实验研究

图3

混凝剂投加量与处理液中汞含量的关系