一種含汞廢水處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種含汞廢水處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]汞是有嚴(yán)重污染的重金屬，對環(huán)境以及人類健康都有危害。含汞廢水主要來源于有色金屬冶煉廠、儀表廠和某些化工廠等。目前，國內(nèi)對含汞廢水的治理方法進(jìn)行了許多研宄，如離子交換法、活性炭吸附法、氧化還原法、硫化物沉淀法等，但這些方法受生產(chǎn)原料所限，而且處理費(fèi)用很高，難以推廣應(yīng)用。
[0003]例如，申請公布號CN101704572A，申請公布日2010.05.12的中國專利公開了一種含汞廢水的處理方法，該方法包括:(I)將黃鐵礦粉碎成150~300目的黃鐵礦粉；(2)將步驟(I)所得到的黃鐵礦粉按1:3~1:30的重量比加入含汞的廢水中，在常溫下攪拌30~120分鐘；(3)將步驟(2)所得的溶液靜置1~4小時后，排放沉淀物上清液。該方法中以黃鐵礦粉為沉淀劑，通過加入黃鐵礦粉使汞離子形成難容的HgS從廢水中沉淀出來，再通過Fe(OH)3的絮凝作用將沉淀凝結(jié)成團(tuán)去除。該處理方法的不足之處在于:(1)起始環(huán)境必須為酸性環(huán)境(pH=l~2)，以保證黃鐵礦(Fe2S/FeS)的溶解，操作條件較為嚴(yán)格，效率低，不利于實際操作和推廣應(yīng)用；(2)若黃鐵礦粉中所含的碳酸鹽含量過低，還必須在攪拌時添加碳酸鹽將溶液的PH值調(diào)整至6~7以保證鐵產(chǎn)生絮凝沉淀，穩(wěn)定性與沉淀效果差，使用非常不便，易造成二次污染；(3)必須嚴(yán)格控制黃鐵礦粉的加入量，否則過量的S2_不僅會造成水體貧氧，增加水體的C0D，還能與HgS沉淀生成可溶性絡(luò)陰離子[HgS2]2_，降低汞的去除率，不易操作；(4)處理后的剩余物質(zhì)會給環(huán)境造成二次污染，不宜隨便排放，且其處理費(fèi)用相當(dāng)高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的含汞廢水處理方法操作不便，效率低，穩(wěn)定性和沉淀效果差，處理成本高的問題，提供了一種可操作性強(qiáng)、簡單高效、處理成本低、汞離子去除率高的含汞廢水處理方法。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種含汞廢水處理方法，主要步驟為:在Hg2+質(zhì)量濃度為8~12mg/L的含汞廢水中，按3~5g/100ml的比例加入吸附劑后，超聲震蕩20~30min，靜置沉降，過濾，排放濾液即可，所述吸附劑由以下質(zhì)量百分比的組分組成:3~5%葡甘露聚糖，5-10%沸石負(fù)載納米T12,余量為改性高嶺土。本發(fā)明提供了一種新的吸附劑，其中葡甘露聚糖分子具有較大的表面區(qū)域，其表面富含不同孔徑的孔穴，可通過表面吸附去除Hg2+，其結(jié)構(gòu)中還含有大量的活性官能團(tuán)(羥基和乙酰基)，與金屬陽離子有較強(qiáng)的配位能力，可作為Hg2+的配體，形成螯合物，另外葡甘露聚糖分子還具有絮凝作用，可將沉淀物凝結(jié)成大塊絮狀物從而有利于去除；納米T12比表面積非常大，具有比一般的吸附材料更大的吸附容量，且對Hg2+具有很強(qiáng)的吸附能力，并且在較短的時間內(nèi)即可達(dá)到吸附平衡，但是粉末狀的納米二氧化鈦顆粒細(xì)微，在水溶液中易于失活和團(tuán)聚，會大大限制其作用的發(fā)揮，將納米二氧化鈦固定于沸石上，不僅可以保持其納米材料的固有特性，而且可以增強(qiáng)其穩(wěn)定性，另外，沸石是一族具有連通孔道、呈架狀構(gòu)造的含水鋁硅酸鹽礦物，特殊的晶體化學(xué)結(jié)構(gòu)使沸石擁有高效選擇吸附性能，能有效吸附水中的Hg2+，從而能進(jìn)一步提高本發(fā)明的吸附效果；改性高嶺土結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定，具有更大的比表面積和孔隙度，對Hg2+的吸附能力大大提高。本發(fā)明中的吸附劑配伍合理，通過各組分之間的協(xié)同配合，吸附效果好，汞離子去除率高，處理含汞廢水后，廢水可直接排放，不會造成二次污，再結(jié)合超聲震蕩以提高吸附效果。本發(fā)明的含汞廢水處理方法可操作性強(qiáng)、簡單高效、處理成本低、汞離子去除率高。
[0006]作為優(yōu)選，所述沸石負(fù)載納米T12通過以下步驟制得:
(I)沸石預(yù)處理:將沸石置于0.lmol/L的HCl溶液中充分?jǐn)嚢?0~60min后，靜置24~26h，過濾；將過濾得到的沸石加入蒸餾水中煮沸l(wèi)~2h后，用蒸餾水清洗至洗液澄清；將沸石放入烘箱中于80~85°C烘烤2~3h，冷卻后待用。
[0007](2)制備T12溶膠:按體積比(5~6):(20~21):(9~10):(1~1.2)分別稱取鈦酸四丁酯、乙醇、乙酸和水，先將鈦酸四丁酯與占乙醇總體積1/3的乙醇混合，攪拌10~15min得溶液A，然后將蒸餾水、乙酸和剩余乙醇充分混合，得溶液B，最后在攪拌條件下將溶液B緩慢滴加到溶液A中，滴速控制在18~20滴/分鐘，滴完后繼續(xù)攪拌l~2h，靜置24~26h，得T12溶膠。
[0008](3)制備沸石負(fù)載納米1102:在180~200ml的T1 2溶膠中加入6~8g步驟(I)中的沸石，超聲l~2h后篩網(wǎng)濾出并靜置48~50h，于80~85°C條件下恒溫烘干后在氮氣保護(hù)下升溫至450~500°C焙燒1.5~2h，自然降溫至100~150°C停止通氮氣，待冷卻至室溫后用蒸餾水洗去沸石表面過量的T12，烘干，即得沸石負(fù)載納米Ti02。
[0009]作為優(yōu)選，步驟(I)中，所述沸石的粒徑為20~40目。
[0010]作為優(yōu)選，所述改性高嶺土通過以下方法制得:將高嶺土置于濃度為
0.25-0.3mol/L的硫酸中浸泡2~3h，用蒸餾水沖洗至表面無S042_，在90~100°C條件下烘干至恒重后于500~600°C條件下煅燒5~6h，冷卻至室溫后，按1~1.2g:10~12mL的比例，用40%的AlCl3S液浸泡22~24h，過濾，烘干，即得改性高嶺土。
[0011]作為優(yōu)選，含未廢水的溫度為20~30°C。
[0012]因此，本發(fā)明的有益效果是:公開了一種新的吸附劑，在含汞廢水中加入吸附劑并配合超聲震蕩，通過吸附劑的吸附絮凝作用以有效去除含汞廢水中的汞離子，簡單高效，處理成本低，汞離子去除率高，處理達(dá)標(biāo)后的廢水經(jīng)酸堿中和便可直接排放，不會造成二次污染。
【具體實施方式】
[0013]下面通過【具體實施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
[0014]在本發(fā)明中，若非特指，所有百分比均為重量單位，所有設(shè)備和原料均可從市場購得或是本行業(yè)常用的，下述實施例中的方法，如無特別說明，均為本領(lǐng)域常規(guī)方法。
[0015]實施例1
一種含汞廢水處理方法，主要步驟為:在Hg2+質(zhì)量濃度為12mg/L，溫度為30°C的含汞廢水中，按5g/100ml的比例加入吸附劑后，超聲震蕩30min，靜置沉降，過濾，排放濾液即可，吸附劑由以下質(zhì)量百分比的組分組成:5%葡甘露聚糖，10%沸石負(fù)載納米T12，余量為改性高嶺土，其中沸石負(fù)載納米T12通過以下步驟制得:
Cl)沸石預(yù)處理:將粒徑為40目的沸石置于0.lmol/L的HCl溶液中充分?jǐn)嚢?0min后，靜置26h，過濾；將過濾得到的沸石加入蒸餾水中煮沸2h后，用蒸餾水清洗至洗液澄清；將沸石放入烘箱中于85°C烘烤3h，冷卻后待用；
(2)制備T12溶膠:按體積比6:21:10:1.2分別稱取鈦酸四丁酯、乙醇、乙酸和水，先將鈦酸四丁酯與占乙醇總體積1/3的乙醇混合，攪拌15min得溶液A，然后將蒸餾水、乙酸和剩余乙醇充分混合，得溶液B，最后在攪拌條件下將溶液B緩慢滴加到溶液A中，滴速控制在20滴/分鐘，滴完后繼續(xù)攪拌2h，靜置26h，得T12溶膠；
(3)制備沸石負(fù)載納米1102:在200!111的T12溶膠中加入Sg步驟(I)中的沸石，超聲2h后篩網(wǎng)濾出并靜置50h，于85°C條件下恒溫烘干后在氮氣保護(hù)下升溫至500°C焙燒2h，自然降溫至150°C停止通氮氣，待冷卻至室溫后用蒸餾水洗去沸石表面過量的T12，烘干，即得沸石負(fù)載納米T12;
改性高嶺土通過以下方法制得:將高嶺土置于濃度為0.3mol/L的硫酸中浸泡3h，用蒸餾水沖洗至表面無S042_，在100°C條件下烘干至恒重后于6