发布时间 : 星期日 文章含汞废水处理方法综述更新完毕开始阅读1b24b61f866fb84ae45c8d5c
Billingfors 6.5 35 1 - 当废水中氯化物浓度不高时，采用阳离子交换树脂是有效的。含巯基(R–SH) 的树脂如聚硫苯乙烯，对汞离子的吸附有很高的选择性。硫羟树脂在欧洲被广泛应用于汞离子的去除，其他高亲和力的阳离子树脂有异硫脲鎓树脂和甲胺酸酯型树脂。据报道异硫脲鎓树脂对无机汞和甲基汞都有效，而甲胺酸酯型树脂对汞有极高的亲和力和选择性。不管是用来去除氯汞络合物的阴离子树脂，还是用来去除汞离子的阳离子树脂 ，它们处理无机汞的最低出水含量为 1~5μg/L。在中性或微酸性 pH值时采用二级处理可获得最有效的结果。 1.4还原法
根据电极电位理论，电极电位低的金属能将溶液中电极电位高的金属离子置换出来。金属还原法处理含汞废水就是利用铁、铜、锌、铝、镁、锰等毒性小而电极电位又低的金属（屑或粉）从废水中置换汞离子的，其中以铁、锌较好，因其价格低，溶液损失少，反应速率较快。金属还原法的一般工艺是让含汞废水通过装有还原金属的滤床，使汞离子还原成金属汞或汞齐，或沉淀于金属表面，或是沉淀析出。
金属还原法最大的优点是可以直接回收金属汞。
铁粉还原法是酸性介质中，铁粉与无机汞离子起氧化-还原反应而释放出汞，经过滤后除去。用一步法处理含汞量为450~600mg/L的废水时，用对应于废水质量2%的铁粉处理后，含汞量可降到0.5~5.0mg/L，去除率在90%以上。二步法可将含汞量降到 0. 05mg/L。
锌粉还原法用于处理较高 pH值（9~11）的含汞废水效果最好。用2mm粒径锌粒填充10cm厚的还原滤床，含汞废水通过滤床过滤13s，便可使废水净化到含汞200μg/L，而在110s内可净化到含汞5μg/L。
铝粉接触法适用于处理含汞单一的废水，当铝粉与汞离子接触时，汞离析和铝生成铝汞齐 （汞与铝结合成的合金），附着于铝粉表面，再将此铝粉加热分解即可得到汞。铝粉添加量越多，除汞效率越高。采用填料过滤法比投加铝粉效果较好 ，该法能使含汞废水达到排放标准。
金属还原法适用于处理成分单一的含汞废水，其反应速率较高，可直接回收金属汞，但脱汞不完全，需和其他方法结合使用。Ku Y等人利用在表面涂有阴离子表面活性剂（溴化十六烷三甲基铵）而固定的锌粉来置换废水溶液中的汞，达到脱除汞的
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目的。
其他可利用的还原剂有肼(N2H4)、氢硼化钠、硫代硫酸钠、亚硫酸钠等。在温度为5~105℃的范围内，通以惰性气体（也可以用空气代替）将汞驱出，可使废水中的汞浓度降低到0.001mg/L以下。
1.5羊毛吸收法
羊毛是一种蛋白质，构成蛋白质的氨基酸中含有胱氨酸，它与二硫化物结合使羊毛分子交联，但这种结合可通过还原反应，加水分解、酶等作用被切断成巯基，而汞等重金属容易和巯基反应。因此，持有巯基的改性羊毛能够捕集重金属。羊毛经加水分解亦能生成巯基，实验证明，加水分解的羊毛对汞的捕集能力与还原羊毛相同，加水分解反应会引起羊毛蛋白质主链的分解。用0.5%稀苛性钠水溶液使羊毛屑脱脂，再和二硫化碳一起加热，通过反应使羊毛侧链和分子末端具有二硫代氨基甲酸及其盐类的基团，这种改性羊毛对微量汞有很好的捕集能力，但目前必须研究出富汞羊毛的后处理方法。
1.6溶剂萃取法
使用溶剂萃取废水中的微量汞，用含有三异辛胺的二甲苯溶液，将HgCl42-以络合物的形式萃取出来，然后在水溶液中反萃取。该方法只适用于少量的含汞废水。
1.7吸附法
吸附法除汞主要有，活性炭吸附法、甲壳素吸附法、沸石分子筛吸附法、改性膨润土吸附法、粉煤灰吸附法、玉米芯粉吸附法和谷壳灰吸附法。改性后的稻米壳、甘蔗渣、大豆壳、锯末、椰子壳、花生壳、苹果核以及飞灰都能用来作为吸附剂处理汞。活性炭具有极大的表面积，在活化过程中形成一些含氧官能团（-COOH，-OH，-C=O）使活性炭具有化学吸附和催化氧化、还原的性能，能有效去除重金属。用活性炭处理含汞量较高的废水，可以得到很高的去除率（85%~99%），处理含汞量较低的废水，虽然去除率不够高，但可以得到含汞量很低的出水。如进水汞质量浓度为5~10μg/L，经活性炭处理后，去除率为80%，出水汞质量浓度低于2μg/L，该方法只适用于含汞废水成分单一且浓度较低情况下的处理，处理后的活性炭可回收再生，重复使用。然而，由于活性炭价格昂贵，目前还不适用于大规模处理含汞废水。新型廉价且可以重复使用的吸附材料是当今研究的热点，Knocke，W.R等人研究利用废橡胶吸附除汞，Yavuz，Handan等人研究利用磁力改性的酵母细胞吸附汞和其他的重金属离子并取得
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了较好的效果。
2微生物法
微生物法与传统的物理化学方法相比，具有以下优点：运行费用低，需处理的化学或生物污泥量少，去除极低浓度重金属离子的废液效率高，操作pH及温度范围宽（pH3~9，温度4~90℃），高吸附率，高选择性。并且，微生物法处理汞质量浓度为1~100mg的废水时特别有效。微生物法弥补了现有工艺不能将污水中汞离子质量分数降至10-9级的不足，它将以其新颖、独特的优势受到越来越多的重视。
国内外关于用生物吸附技术处理含汞废水的研究很多，主要集中在纯菌种的分离提取、基因工程菌的构造、混合菌的培养等方面。
单一菌种：耐汞能力是制约纯菌种处理含汞废水的瓶径所在。纯菌种的耐受汞的能力通常是相当低的，通常是mg/L数量级以下。虽然干细胞能处理高达500mgL的含汞废水，受含汞浓度、pH值的影响很小，但是干细胞没有生物活性，不能扩大培养。
基因工程菌：当前，国内外在抗汞基因的研究上加大了投入力度。提取抗汞质粒（Plasmid）或转座子或提取有机汞裂解酶和汞还原酶，用来构造基因工程菌。虽然在降解汞方面取得了良好的效果，但是其繁琐的技术要求、大量资金的投入限制其工业化。
混合菌：虽然混合菌在很多领域中的作用已得到充分肯定，部分成果己成功应用于实效的理论指导。但对于己经应用的混合菌体系不能有效地协调菌间的关系使其达最佳生态状态，这严重地阻碍了混合菌培养的发展和应用。
3其他方法
Pacific Northwest National Laboratory（PNNL）合成了一种类似海绵状的材料SAMMS，该材料可以用来处理废水中的汞。该材料经过硫醇改性后可以去除模拟废水中的汞，去除率可以达到99.9%，由于该材料和汞之间有强烈的化学键作用，故处理后的材料可以不视为危险废物，可以像一般的工业废物一样填埋。另外该材料还能处理其他的重金属离子如银、铅、镉。
总结无机硫化法的缺点后，现在研究方向趋向于利用有机含硫高分子来去除废水中的汞。Nam，Kwan H等人研究了利用硫醇复合的无机陶瓷来处理含汞废水，能够把含汞500mg/L的废水处理到0.5mg/L，吸附容量达到726mg/g。
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复合的方法处理含汞废水，例如硫化法与吸附法连用，硫化法与生物法连用，生物法与吸附法联用等等。通过发挥各自的优势来达到废水处理的目的，但如此不仅使处理的流程复杂也增加了处理成本。
常用的含汞废水处理方法优缺点如表2所示。
方法 化学沉淀法 表2含汞废水的常用处理方法对比 优点 应用技术比较普遍，尤其是在处理重金属含量高的废水时表现出良好的性能和优异的性价比 缺点 易引起水质硬化，对含低浓度汞的废水处理不彻底，易导致二次污染。 能耗高，对含低浓度汞的废水处理效果不佳，投资成本高，易导致二次污染。 电解法 还原法 原理、设备和操作方法简单，废渣处理容易，可以直接回收金属汞 可对经化学沉淀法处理后的含极低浓度汞离子的废水进行深度处理，吸附剂可通过物理方法脱附得到重复使用，二次污染小，通常不会向所处理的水体中引入新的污染物。 除汞效果好，可处理低浓度的含汞废水，无二次污染，工艺流程短，设备简单 吸附法 处理费用过高 离子交换法 因受水中杂质、交换剂种类、用量和成本的限制而没有被广泛地推广使用。
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