塔吸附除汞技術在鋅冶煉污酸廢水處理中的應用

張少博，曾 鵬，李永祥，沈宗慶

（1.云南云銅鋅業股份有限公司，云南 昆明 650102；2.云南銅業(集團)技術中心，云南 昆明 650000；3. 云南興賢環保科技有限公司，云南 昆明 650106）

原料供應日趨緊張，鋅精礦成分越來越復雜，雜質含量逐漸升高，促進了濕法煉鋅深度凈化技術的發展。據有關部門統計，國內汞輸入量最大的行業是有色金屬冶煉行業。精礦中的汞在高溫焙燒過程中大部分進入煙氣，隨著精礦中汞含量的升高，煙氣中汞含量也同步增加，導致煙氣凈化時污酸含汞逐漸升高。雖然經污水處理系統處置后達到《鉛、鋅工業污染物排放標準》（GB 25466-2010）排放要求，但生產成本較高，酸泥有價金屬品位低。而常規的脫除工藝存在投資大、效率低、二次污染等問題，因此，急需一種新技術來解決有色冶金廢水中汞的脫除問題，實現治污不產污的目的。

1 含汞廢水處理技術

污酸處理工藝主要包括：硫化法、石灰鐵鹽法、膜處理法、樹脂法及吸附法。隨著國家在環保方面日益嚴格的要求，國家排放標準將進一步提升到特排標準，對這些工藝技術的研究將越來越深入。污酸廢水處理技術對比如表1所示。

表1 污酸廢水處理技術對比分析

2 吸附脫汞處理技術

吸附塔采用整體玻璃鋼制作，耐酸耐堿抗氧化，耐高溫。吸附塔內部裝有半米高的懸浮介質層。懸浮過濾介質為1mm～2mm小球，1mm～2mm懸浮過濾介質小球采用高分子材料加工。

球形介質在吸附塔內均勻分布，緊密排列，吸附截留水中懸浮物，在介質表面形成濾餅層。隨著濾餅層變厚，重力大于浮力，則掉落進入底部濃縮液區。另外本身還帶有對偶極子，可以吸附進入懸浮層的細小懸浮物，并且可以結合高效無機絮凝劑吸附廢水中的有機物。由于懸浮物結合力較弱，可通過反沖洗快速沖刷下來，從而又恢復吸附能力。球形介質耐有機物和氧化劑污染，運行過程不必更換，每年添加少許即可。吸附塔反沖洗，采用自身排泥進行反沖洗，操作簡單。

工作原理圖如圖1所示。

圖1 吸附塔原理圖

3 吸附技術處理有色冶金含汞污酸廢水應用案例

3.1 工藝路線及裝置

3.1.1 方案設計原則

污酸脫汞方案立足于在已有酸洗凈化流程的基礎上，做到充分利用現有設備，新增部分處理裝置，將新增裝置嵌入到現有的凈化系統之中，實現污酸高效脫汞。

3.1.2 脫汞技術方案

為了在污酸凈化系統中有效回收污酸中有價金屬，提高污酸循環使用效果，在脫析塔出水送污水站主管上接入吸附塔系統，經過投加吸附藥劑，并利用吸附塔的過濾吸附作用，把有價金屬沉降到椎體底部排出壓濾回收。

3.1.3 脫汞工藝流程

見圖2。

3.2 應用情況

含汞污酸廢水通過添加吸附劑后進入吸附塔，根據流量、進出口汞濃度變化調整吸附劑添加量。廢水從脫析塔泵入吸附塔，控制廢水流量為5m3/h～10m3/h，吸附劑添加量5kg/h～15kg/h。

每天采集一個混合樣，分析樣品中汞含量。實驗結果如表2所示。

經過優化，有色冶金廢水中的汞脫除率平均為99.67%，最高為99.98%，且脫汞后液清澈，證明該技術的可行性，并達到了預期的應用效果。但也還存在藥劑消耗大，除汞后液波動等問題。

圖2 有價金屬綜合回收項目工藝流程圖

表2 吸附技術處理含汞污酸廢水應用結果

圖3 進出口Hg濃度變化情況

4 結論

（1）污酸廢水處理過程主要將污酸中的汞富集到污泥中，經過該技術的處理，污泥中汞品位最高達到50%，提高了污泥的價值。

（2）項目投資成本低，操作簡單，可直接嫁接到原有工藝上，不影響正常生產。