冶煉廠污酸廢水除汞工藝技術實驗研究

馬 鈴 王 偉

（1.長沙環境保護職業技術學院，湖南 長沙 410004；2.湖南有色金屬研究院，湖南 長沙 410004）

某鉛鋅冶煉廠主要是以生產鉛、鋅系列產品為主，工藝流程為：沸騰焙燒→浸出→凈液→電解→熔鑄，浸出渣采取傳統的揮發窯工藝回收Zn、Pb、Ag、In等有價金屬，焙燒煙氣送往制酸。在制酸過程煙氣凈化工序產生污酸廢水，污酸廢水酸度大、水質成份復雜（含高濃度的Hg、Zn、Cd、As、Pb等一類污染物），處理難度大。本文通過大量的資料檢索和實驗探索、研究，在保持某鉛鋅冶煉廠現有污酸廢水處理流程基本不變的前提下對硫化參數、二段石灰中和參數進行優化，實驗取得了比較滿意的結果。

1 實驗準備

本實驗通過采用序批式實驗模擬株冶的廢水處理工藝，通過改變硫化鈉的投加量等條件來得到最佳工藝參數，采用硫化+中和處理工藝進行除汞實驗。

1.1 廢水水質。在某鉛鋅冶煉廠取得污酸廢水水樣，通過原子熒光光度計分析，廢水水質見表1。

1.2 實驗藥劑配制。10%的石灰乳：稱取一份生石灰加入10份水；2%的Na2S·9H2O溶液：稱取20g化學純Na2S·9H2O溶于1000 mL水；1mg/mL的PAM溶液：稱取0.25gPAM溶于250 mL水；10%的硫酸亞鐵：稱取25g化學純FeSO4·7H2O溶于250 mL水。

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2 實驗內容及實驗結果

2.1 硫化反應時間條件實驗。取某鉛鋅冶煉廠污酸廢水1000mL，用10%的石灰乳調pH值2～3，反應10min，再加入2%的Na2S溶液6 mL，于不同的反應時間取樣、用快速濾紙過濾并分析過濾液中Hg的濃度。實驗結果顯示隨著反應時間的延長，廢水中殘留Hg濃度逐漸下降，當反應時間達到50min后，廢水中殘留Hg濃度下降趨勢不明顯，反而有小幅度升高。

2.2 硫化、中和順序條件實驗。對株冶污酸廢水進行先中和后硫化、先硫化后中和實驗考察廢水中Hg的去除效果，實驗結果顯示：在其它條件基本相同的條件下，對株冶污酸廢水進行先中和后硫化比先硫化后中和廢水中Hg的去除效果好。

2.3 Hg返溶實驗。考察廢水中硫化鈉加入量逐漸增大的情況下Hg的去除效果以及硫化鈉過量的情況下Hg的返溶情況。實驗結果顯示：對廢水先用石灰中和后，硫化鈉加入量在20-28mL之間Hg出現返溶，在硫化鈉加入量過量較大的情況下，Hg的去除效果好，且Hg的返溶現象不明顯。

2.4 二段中和pH條件實驗。一段硫化鈉加入量過量的情況下，考察二段石灰中和pH值對Hg的去除效果影響。由于處理后一段上清總Hg很低，配HgCl2使總Hg達到一定的值。實驗結果顯示：在一定的pH值范圍內，二段石灰中和pH值對Hg的去除效果影響不大,二段石灰中和對Hg的去除率很小。

2.5 二段絮凝劑篩選實驗。一段硫化鈉加入量過量的情況下，考察二段石灰中和時不同絮凝劑對Hg的去除效果影響。由于處理后一段上清總Hg很低，配HgCl2使總Hg達到一定的值，實驗效果顯示：二段石灰中和時加硫酸亞鐵對Hg的去除效果較好。

2.6 二段硫酸亞鐵投加量實驗。一段硫化鈉加入量過量的情況下，考察二段石灰中和時硫酸亞鐵投加量不同對Hg的去除效果影響。由于處理后一段上清總Hg很低，配HgCl2使總Hg達到一定的值。

實驗結果顯示：一段硫化鈉處理后，二段石灰中和時隨硫酸亞鐵投加量加大，Hg的去除效果越好；當10%的七水硫酸亞鐵投加量為0.5 mL/500 mL·廢水，對Hg的去除效果最好。

2.7 靜態全流程實驗。依據前述條件實驗結果，采用一段先中和后硫化，二段先石灰中和后加入硫酸亞鐵的靜態全流程實驗，驗證該流程對Hg的去除效果。實驗結果見表2。從表2可以看出：采用本次實驗得出的條件實驗參數，采用一段先中和后硫化，二段先石灰中和后加入硫酸亞鐵的靜態全流程實驗，Hg的去除效果很好，上清液總Hg濃度可達到0.03 mg/L。

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3 結論

（1）采用污酸廢水現有的硫化＋石灰中和的基本流程，對工藝進行局部改進并優化部分參數后，處理株冶污酸廢水可行，處理后上清液總Hg濃度小于0.05mg/L，通過兩段處理后，大部分污染因子能達標。（2）硫化除Hg時，pH值在3～5的范圍內時，硫化效果較好。（3）硫化除Hg時，先中和后硫化比先硫化后中和對廢水中Hg的去除效果好。（4）用某鉛鋅冶煉廠污酸廢水作為實驗對象時，硫化鈉加入量過量（對Hg而言）的情況下，Hg的去除效果好，且Hg的返溶現象不明顯。（5）一段硫化鈉處理后，二段石灰中和時加入硫酸亞鐵對Hg的去除有一定作用，但一段硫化鈉處理后Hg濃度不能太高。（6）本實驗采用石灰（調pH值）＋硫化＋石灰中和的基本流程對廢水處理僅能作到達標排放，還存在很多不足。如：產生二種渣（一段硫化渣、二段石灰中和渣，一段硫化渣只能作為危險固廢處理），廢水難回用等。

[1]張希衡.水污染控制工程[M].北京：冶金工業出版社.

[2]吳秀英，胡國飛.硫化鈉處理含汞廢水[J].中國環境科學，1995，15（02）：128-130.