含汞廢物再生污染防治技術分析

甘露

(中國瑞林工程技術有限公司,江西南昌 330031)

含汞廢物再生污染防治技術分析

甘露

(中國瑞林工程技術有限公司,江西南昌 330031)

簡述目前我國含汞廢物再生利用過程的污染防治技術應用情況,并對再生汞企業(yè)建設運營過程中環(huán)保措施方面的不足提出了建議。

含汞廢物；污染防治；綜合利用

我國是汞生產和消費大國,汞年產量約700 t；汞年消費量超過1 000 t,約占世界總消費量的50%。人為汞源向大氣釋汞量約占全球排放量的25%,其中有色金屬冶煉和燃煤是最大的排放到大氣中的汞污染源,分別占總排汞量的46%和37%,合計達83%。

經過近半個世紀的大量開采,我國汞礦資源已基本枯竭。近年來,我國大型汞礦山基本停產、閉坑。目前,精煉汞的生產途徑主要是從含汞廢物(廢汞觸媒等)中回收得到再生汞[1]。

1 含汞廢物再生過程主要污染源

我國含汞廢料的年處理能力約為28.6 kt,國內再生汞企業(yè)都是采用火法冶煉工藝回收汞,主要采用蒸餾爐,熱源有燃氣、煤、電等,其主要污染源情況

為[2-3]：

1.1 大氣污染

汞再生冶煉過程中產生的廢氣主要來源于：物料破碎、篩分過程及轉載點產生的粉塵、冶煉爐粉塵及尾氣、無組織廢氣等。

1.2 水污染

汞再生冶煉過程中產生的廢水主要來源于預處理工序產生的廢堿液,脫水干燥工序、冷凝系統的冷卻水,尾氣凈化系統的洗滌廢水。

1.3 固體廢物污染

汞再生冶煉排放的固體廢物主要有：預處理過程產生的沉淀渣、破碎和篩分產生的廢渣、冶煉爐爐渣、冷凝系統產生的汞炱、尾氣凈化系統產生的廢棄吸附材料及廢水處理產生的沉淀污泥等。

1.4 噪聲污染

汞冶煉過程產生主要噪聲源有：破碎機、球磨機、篩分機、脫水機、冶煉爐、除塵器、分離器、成型機、風機、泵類等。

2 污染防治技術分析

目前國內汞再生冶煉企業(yè)在生產實踐中技術成熟可靠、治理效果顯著、占主導地位的污染防治技術如下：

2.1 生產工藝預防技術

污染預防技術包括物料密閉、化學/物理預處理、蒸餾及冷凝等。如蒸餾可選擇電熱蒸餾、煤熱蒸餾和燃氣蒸餾3種方法,采用燃氣蒸餾爐等更節(jié)能環(huán)保的爐型設備減少污染物的排放、提高資源能源利用率、縮短流程簡化工藝,可以從源頭上控制及減少污染物的產生,該生產工藝約占再生汞產能的85%。

2.2 污染治理技術現狀及可行技術分析

2.2.1 大氣污染防治技術[4]

蒸餾爐產出的煙氣含大量氣態(tài)汞,先需要回收金屬汞,然后再進一步去除煙氣中的汞、煙塵等污染物,處理達標的煙氣經煙囪排放。

含汞煙氣的處理措施主要為：采用冷凝塔將汞蒸汽冷凝至常溫,定期從冷凝塔底部回收金屬汞,汞的回收率達90%。經冷凝后尾氣處理措施主要采取多級吸附或吸收工藝,去除煙氣中的汞、氯化物、煙塵等污染物,以確保汞排放濃度滿足排放標準要求。

常見的廢氣處理工藝組合有3種：1)焦炭吸附塔+活性炭吸附塔處理工藝；2)兩級活性炭凈化塔+次氯酸鈉稀溶液洗滌處理工藝;3)堿液洗滌+四級活性炭吸附+硫蒸氣反應室+高效過濾器+噴射式真空泵噴射高錳酸鉀溶液凈化工藝。汞的去除效率均可達99%～99.9%。

從處理效果與廢物再循環(huán)利用考慮,第1種工藝比較合理,但是對處理含氯化物煙氣,可以組合為：焦炭吸附塔+活性炭吸附塔+堿液洗滌+除霧工藝。

2.2.2 廢水污染治理技術[5]

生產廢水主要采取沉淀工藝處理后,上清液回用于生產,污泥返回蒸餾爐,實現廢水零排放。

生產廢水主要污染物為 COD、Hg、Cu、Zn、Pb等。目前比較完善的處理工藝一般是在沉淀池中加入次氯酸鈉、氫氧化鈉等調節(jié)pH值,并去除Cu、Zn、Pb等雜質,然后進入處理塔,加硫化鈉進行處理。硫化鈉與汞離子反應生成難溶的硫化汞沉淀;經沉淀后的上清液經活性炭吸附床進行處理后的出水重復使用,不外排。該工藝汞的去除率為95%～99.5%。

其他處理工藝還有多級絮凝、吸附、沉淀、過濾,也有一定的處理效果,但需要根據水質情況,對工藝參數進行對應控制。而以電凝聚法、微生物法為代表的新技術正在進行工業(yè)化試驗,有待優(yōu)化驗證。

2.2.3 固廢污染治理技術

含汞廢物再生過程中產生的汞炱、活性炭、污水污泥、廢渣均返回配料回用,蒸餾殘渣經浸出試驗鑒別后屬于危險廢物的,送有資質的單位利用或經穩(wěn)定固化降低其浸出性后再進入安全填埋進行封存處置。

3 建議

本文對再生汞生產工藝污染防治技術進行了分析,考慮到含汞廢物(HW29)屬于《國家危險廢物名錄》中要求嚴格控制的污染物,因此建議國內再生汞企業(yè)廢物貯存、預處理、綜合利用過程等按照我國《危險廢物貯存污染控制標準》(GB18597－2001)等有關危險廢物行業(yè)規(guī)范進行生產管理,按環(huán)保要求的標準進行污染控制。

[1] 曾華星，胡奔流，張銀玲.我國含汞廢物的再生利用[J].有色冶金設計與研究,2012(3)：36-38.

[2] 曾華星,胡奔流,張銀玲.再生汞冶煉工藝及產污節(jié)點分析[J].有色冶金設計與研究,2012(6)：20-22.

[3] 張銀玲,龍燕,羅仙平,等.環(huán)境汞污染及研究動態(tài)[J].有色冶金設計與研究,2012(4)：65-68.

[4] 趙晉,陳春麗.中國再生汞行業(yè)含汞廢氣處理技術評價[J].有色冶金設計與研究,2013(6)：83-85.

[5] 李忠衛(wèi),龍燕,曹學新.再生汞企業(yè)的含汞廢水產生及治理狀況[J].有色冶金設計與研究,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

環(huán)保公益性行業(yè)科研專項課題(201009037)。

甘露(1983—),男,工程師,從事環(huán)保設計與研究工作。