含汞废水处理技术应用

含汞废水处理技术应用

汞作为一种具有神经毒性的重金属，其污染对生态环境和人类健康构成严重威胁。含汞废水主要来源于化工、冶金、医疗等行业，如医废焚烧烟气湿法脱酸废水、化工厂生产废水等。据世界卫生组织数据，全球每年因汞污染导致的相关疾病负担持续上升，其中甲基汞通过食物链富集对人体神经系统的损伤尤为显著，典型案例如水俣病事件已成为全球环境治理的警示。目前，处理含汞废水的方法多种多样，从传统的物理化学方法到新兴的生物技术和高级氧化技术等，各有优缺点。

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一、含汞废水传统处理措施
1.硫化物沉淀法

通过向含汞废水中投加硫化钠等硫化物，使汞离子与硫离子结合生成难溶的硫化汞沉淀，从而实现汞的去除。研究表明，当废水 pH 调节至 9~10，硫化钠投加量为废水体系的 3% 时，汞去除率可达 85%。进一步投加硫酸亚铁（2%）、聚铁（1%）和硫酸铝（1%）作为絮凝剂，利用氢氧化铁、氢氧化铝胶体的吸附架桥作用，可将汞浓度从 65.26 mg/L 降至 0.039 mg/L，去除率提升至 99.94%[1]。该方法操作简便、成本较低，适用于中高浓度含汞废水的预处理。

2.化学凝聚法

向废水中投加石灰乳和凝聚剂，在弱碱性条件下，汞和铁或铝的氢氧化物絮凝体共同沉淀析出。一般铁盐除汞效果较铝盐为好。

3.活性炭吸附法

吸附法通过多孔材料对汞离子的物理化学吸附实现去除。活性炭吸附是典型代表，其微孔结构对汞离子有较强亲和力，尤其适用于低浓度废水的深度处理。当活性炭投加量为废水体系的 2% 时，可进一步去除残留的汞离子，确保出水浓度低于 0.05[1]。

4.还原法

还原法通过金属单质（如铁、锌）将汞离子还原为金属汞，再通过过滤分离。与混凝沉降法结合后，可通过硫酸亚铁水解生成的氢氧化铁胶体吸附细小汞颗粒，提升去除效率。

二、传统技术的缺点
1.二次污染风险

传统处理方法如硫化物沉淀法和化学凝聚法会产生大量的含汞沉渣，这些沉渣含有高浓度的汞，若处理不当，容易造成二次污染。如在沉淀过程中，若沉淀剂的投加量、pH 值控制不合理，可能导致沉渣不稳定，汞重新溶出。

2.处理效率瓶颈

对于低浓度含汞废水或有机汞废水，传统方法往往难以达到理想的处理效果。例如，活性炭吸附法对高浓度含汞废水的处理效果较好，但对于低浓度含汞废水的吸附容量有限，处理成本较高；而离子交换法对低浓度含汞废水的处理效果较好，但对于高浓度含汞废水则需要频繁更换树脂，增加了处理成本和操作难度。

3.成本难以把控

无论是购买和更换活性炭、离子交换树脂等吸附剂，还是进行电解过程中的电能消耗，都使得传统处理方法的成本居高不下。这在一定程度上限制了其在一些小型企业或经济欠发达地区的广泛应用。

三、新技术突破与特点
1.组合工艺

针对传统沉淀法的不足，有学者提出 “三级反应罐 + 还原床 + 沸石分子筛吸附床” 工艺，通过串联硫化物沉淀（pH 8.5~9，硫化钠过量 12~14 倍）、铁屑还原（置换汞离子）和沸石分子筛吸附（利用硅铝酸盐结构吸附重金属离子），将废水中汞浓度降至 0.003 mg/L 以下[2]。该工艺的创新点在于：①通过并联反应罐缩短处理时间，单罐处理周期从 72 h 压缩至 24 h；②沸石分子筛的离子交换性与吸附性协同，对络合态汞仍有高效去除能力。

2.重金属捕捉剂与高效树脂

新型有机硫类捕捉剂（如 SMR-409）可与汞离子形成稳定螯合物，弥补硫化物沉淀的不足。研究表明，当捕捉剂投加量为 50 mg/L 时，总汞去除率从 85% 提升至 94%，尤其对粒径 < 10 μm 的细小 HgS 颗粒有强化沉淀效果[3]。配合漂莱特MTS9200树脂（过滤流速 5 BV/h，pH 6~7），可将医废焚烧废水的总汞从 1.85 mg/L 降至 0.001 mg/L 以下，满足最严格排放标准。

3.智能化控制与资源化利用

新技术引入 pH 自动调节、硫化钠投加量在线监测等智能系统，实时优化反应条件。同时，部分企业尝试从含汞滤渣中回收汞单质，通过高温蒸馏技术实现资源循环，降低危废处理成本。

四、新技术应用优化策略
1.工艺参数精细化调控

pH 值精准控制：不同处理阶段对 pH 需求差异显著。沉淀阶段最佳 pH 为 9~10（硫化汞溶解度最低），而离子交换阶段需调节至弱酸性（pH 6~7）以激活树脂功能基团；

药剂协同机制：硫化钠与重金属捕捉剂的复配使用可形成 “沉淀 - 螯合” 双重作用。

2.设备与流程优化

多级处理单元串联：针对高浓度含汞废水，采用 “中和池 + 三级反应罐 + 过滤 + 吸附床” 的分级处理模式。

膜分离与预处理结合：在离子交换树脂前增设石英砂和活性炭过滤器，去除悬浮物和有机物胶体，将树脂堵塞风险降低 60%，使用寿命延长至 2 年以上[4]。

3.管理与监测体系强化

危废全链条管控：参照《医疗废物分类目录（2021 年版）》，对含汞废水处理产生的滤渣、废树脂进行危险废物分类管理；

在线监测与预警：安装原子荧光测汞仪，实时监控出水汞浓度，当超过 0.01 mg/L 时自动触发回流处理，避免超标排放[4]。

含汞废水处理技术的发展历程，是从单一工艺到组合技术、从经验操作到精准控制的演进过程。未来研究应聚焦以下方向：①开发耐高盐、抗干扰的新型吸附材料；②探索微生物 - 化学联合处理技术，降低药剂消耗；③建立全生命周期评估体系，平衡环境效益与经济成本。随着《全球汞公约》的深入实施，含汞废水处理技术将持续向高效化、绿色化、智能化迈进，为汞污染防控提供坚实的技术支撑。

参考资料

1. 尹砾珩.含汞废水处置试验探究[J]. 云南化工,2022,49(11)

:89-91.DOI:10.3969/j.issn.1004-275X.2022.11.23.

2.安斌,王云鹏,张庆功,等. 含汞废水深度处理的研究[J]. 聚氯乙烯,2021,49(11):32-34.DOI:10.3969/j.issn.1009-7937.2021.11.009.

3.王文昌. 医废焚烧含汞废水处理技术研究与应用[J]. 广东化工,2025,52(5):131-133.DOI:10.3969/j.issn.1007-1865.2025.005.038.

4.程壮,孙好芬,唐沂珍,等. 含汞废水处理技术研究进展[J]. 湿法冶金,2022,41(4)301-307DOI:10.13355/j.cnki.sfyj.2022.04.004.