含汞废物再生污染防治技术分析

甘露

(中国瑞林工程技术有限公司,江西南昌 330031)

含汞废物再生污染防治技术分析

甘露

(中国瑞林工程技术有限公司,江西南昌 330031)

简述目前我国含汞废物再生利用过程的污染防治技术应用情况,并对再生汞企业建设运营过程中环保措施方面的不足提出了建议。

含汞废物；污染防治；综合利用

我国是汞生产和消费大国,汞年产量约700 t；汞年消费量超过1 000 t,约占世界总消费量的50%。人为汞源向大气释汞量约占全球排放量的25%,其中有色金属冶炼和燃煤是最大的排放到大气中的汞污染源,分别占总排汞量的46%和37%,合计达83%。

经过近半个世纪的大量开采,我国汞矿资源已基本枯竭。近年来,我国大型汞矿山基本停产、闭坑。目前,精炼汞的生产途径主要是从含汞废物(废汞触媒等)中回收得到再生汞[1]。

1 含汞废物再生过程主要污染源

我国含汞废料的年处理能力约为28.6 kt,国内再生汞企业都是采用火法冶炼工艺回收汞,主要采用蒸馏炉,热源有燃气、煤、电等,其主要污染源情况

为[2-3]：

1.1 大气污染

汞再生冶炼过程中产生的废气主要来源于：物料破碎、筛分过程及转载点产生的粉尘、冶炼炉粉尘及尾气、无组织废气等。

1.2 水污染

汞再生冶炼过程中产生的废水主要来源于预处理工序产生的废碱液,脱水干燥工序、冷凝系统的冷却水,尾气净化系统的洗涤废水。

1.3 固体废物污染

汞再生冶炼排放的固体废物主要有：预处理过程产生的沉淀渣、破碎和筛分产生的废渣、冶炼炉炉渣、冷凝系统产生的汞炱、尾气净化系统产生的废弃吸附材料及废水处理产生的沉淀污泥等。

1.4 噪声污染

汞冶炼过程产生主要噪声源有：破碎机、球磨机、筛分机、脱水机、冶炼炉、除尘器、分离器、成型机、风机、泵类等。

2 污染防治技术分析

目前国内汞再生冶炼企业在生产实践中技术成熟可靠、治理效果显著、占主导地位的污染防治技术如下：

2.1 生产工艺预防技术

污染预防技术包括物料密闭、化学/物理预处理、蒸馏及冷凝等。如蒸馏可选择电热蒸馏、煤热蒸馏和燃气蒸馏3种方法,采用燃气蒸馏炉等更节能环保的炉型设备减少污染物的排放、提高资源能源利用率、缩短流程简化工艺,可以从源头上控制及减少污染物的产生,该生产工艺约占再生汞产能的85%。

2.2 污染治理技术现状及可行技术分析

2.2.1 大气污染防治技术[4]

蒸馏炉产出的烟气含大量气态汞,先需要回收金属汞,然后再进一步去除烟气中的汞、烟尘等污染物,处理达标的烟气经烟囱排放。

含汞烟气的处理措施主要为：采用冷凝塔将汞蒸汽冷凝至常温,定期从冷凝塔底部回收金属汞,汞的回收率达90%。经冷凝后尾气处理措施主要采取多级吸附或吸收工艺,去除烟气中的汞、氯化物、烟尘等污染物,以确保汞排放浓度满足排放标准要求。

常见的废气处理工艺组合有3种：1)焦炭吸附塔+活性炭吸附塔处理工艺；2)两级活性炭净化塔+次氯酸钠稀溶液洗涤处理工艺;3)碱液洗涤+四级活性炭吸附+硫蒸气反应室+高效过滤器+喷射式真空泵喷射高锰酸钾溶液净化工艺。汞的去除效率均可达99%～99.9%。

从处理效果与废物再循环利用考虑,第1种工艺比较合理,但是对处理含氯化物烟气,可以组合为：焦炭吸附塔+活性炭吸附塔+碱液洗涤+除雾工艺。

2.2.2 废水污染治理技术[5]

生产废水主要采取沉淀工艺处理后,上清液回用于生产,污泥返回蒸馏炉,实现废水零排放。

生产废水主要污染物为 COD、Hg、Cu、Zn、Pb等。目前比较完善的处理工艺一般是在沉淀池中加入次氯酸钠、氢氧化钠等调节pH值,并去除Cu、Zn、Pb等杂质,然后进入处理塔,加硫化钠进行处理。硫化钠与汞离子反应生成难溶的硫化汞沉淀;经沉淀后的上清液经活性炭吸附床进行处理后的出水重复使用,不外排。该工艺汞的去除率为95%～99.5%。

其他处理工艺还有多级絮凝、吸附、沉淀、过滤,也有一定的处理效果,但需要根据水质情况,对工艺参数进行对应控制。而以电凝聚法、微生物法为代表的新技术正在进行工业化试验,有待优化验证。

2.2.3 固废污染治理技术

含汞废物再生过程中产生的汞炱、活性炭、污水污泥、废渣均返回配料回用,蒸馏残渣经浸出试验鉴别后属于危险废物的,送有资质的单位利用或经稳定固化降低其浸出性后再进入安全填埋进行封存处置。

3 建议

本文对再生汞生产工艺污染防治技术进行了分析,考虑到含汞废物(HW29)属于《国家危险废物名录》中要求严格控制的污染物,因此建议国内再生汞企业废物贮存、预处理、综合利用过程等按照我国《危险废物贮存污染控制标准》(GB18597－2001)等有关危险废物行业规范进行生产管理,按环保要求的标准进行污染控制。

[1] 曾华星，胡奔流，张银玲.我国含汞废物的再生利用[J].有色冶金设计与研究,2012(3)：36-38.

[2] 曾华星,胡奔流,张银玲.再生汞冶炼工艺及产污节点分析[J].有色冶金设计与研究,2012(6)：20-22.

[3] 张银玲,龙燕,罗仙平,等.环境汞污染及研究动态[J].有色冶金设计与研究,2012(4)：65-68.

[4] 赵晋,陈春丽.中国再生汞行业含汞废气处理技术评价[J].有色冶金设计与研究,2013(6)：83-85.

[5] 李忠卫,龙燕,曹学新.再生汞企业的含汞废水产生及治理状况[J].有色冶金设计与研究,2014(2)：44-47.

Analysis on Prevention and Treatment Technology of Mercury-containing Waste Regeneration Pollution

GAN Lu

(China Nerin Engineering Co.,Ltd.,Nanchang,Jiangxi 330031,China)

The paper briefly introduces utilization of pollution prevention and treatment technology during the application of the existing mercury-containing waste regeneration in China,and puts forward some suggestions for shortcomings of environmental protection measures in construction and operation of regeneration mercury enterprises.

mercury-containing waste;pollution prevention and treatment;comprehensive utilization

X758

B

1004-4345(2014)05-0084-02

2014-08-08

环保公益性行业科研专项课题(201009037)。

甘露(1983—),男,工程师,从事环保设计与研究工作。