吕佳飞，徐　　柯，田俊明，叶鹏云，杨永峰

（陕西北元化工集团化工分公司，陕西 榆林 719319）

含汞废水装置技术改造总结

吕佳飞，徐柯，田俊明，叶鹏云，杨永峰

（陕西北元化工集团化工分公司，陕西 榆林 719319）

针对含汞废水装置存在的问题，通过技术改造，实现了含汞废水装置长期稳定运行，使出水含汞质量浓度小于0.005 mg/L，达到了国家排放和回用标准。

含汞废水；技术改造；氯乙烯

在电石法PVC生产工艺中，氯乙烯合成反应使用的是以活性炭为载体的氯化汞催化剂。催化剂升华损失的汞随着反应生成的粗氯乙烯气体经过水洗、碱洗工序，进入部分废酸和废水中及抽翻转化器触媒系统产生的污水，共同形成了含汞废水。废水含汞量和水量不稳定，含有大量的无机盐和多种杂质，水质成分复杂，处理难度大。目前，常用的汞处理技术有硫化物沉淀法、混凝法、活性炭吸附法、离子交换法、还原过滤法、微生物浓集法及蒸发结晶法等［1，2］。

陕西北元化工集团化工分公司100万t/a悬浮法PVC装置氯乙烯合成系统配套的含汞废水装置存在诸多问题：（1）含汞废水装置负荷过大；（2）汞转型中心桶和外桶之间的过水缝隙 （以下简称汞转型喇叭口）易堵塞；（3）除汞剂流失严重；（4）易在调节池、清水池累积大量汞泥，清理汞泥被迫停车，难度大且存在中毒或窒息等安全隐患；（5）清水池取出水样不方便，且代表性不强等。该公司根据生产实际进行了技术改造，大大节省人力物力，降低生产成本，并消除安全隐患，实现含汞废水装置长期稳定运行，处理后的水达到国家排放和回用标准。

1　含汞废水装置简介

1.1工艺流程

废水首先进入调节池进行水质水量的调节，由泵提升入中和反应器并加酸或碱调节pH值到6～9。经过中和反应后的出水，自流入混凝反应器，投加混凝剂发生混凝反应，经过分离器沉淀分离后去除水中的悬浮物质。出水自流入汞转型分离器，在此投加除汞剂，使汞离子转化成难溶于水的汞盐，在汞转型器内反应与沉淀，除汞剂在汞转型器中自循环使用。上清液自流到氧化还原池。经过氧化还原反应后的出水自流入储水池，经提升泵依次送入砂滤罐、膜分离器，最终出水排入清水池，生产回用。汞转型反应器内除汞剂一次投加，失效后排入储渣池；分离器产生的泥渣也排入储渣池，由螺杆泵送入压滤机，进行压滤处理产生的泥饼外运（触媒厂家回用），压滤出水回调节池。经处理后出水部分做为砂滤罐及膜分离器反冲洗水，由反冲洗泵送入砂滤罐及膜分离器，反洗出水排入调节池，工艺流程示意图见图1。

1.2除汞原理

该公司含汞废水处理主要运用硫化物沉淀法。硫化物沉淀法是工业上处理含汞废水的重要方法之一，尤其在汞含量高的废水治理中表现出良好的性能和优异的性价比［3］。

化学原理：Hg2+＋S2-=HgS↓

2Hg+＋S2-＝Hg2S<=>HgS↓＋Hg↓

反应生成的硫化物溶度积很小，如HgS的KsP＝4×10-53，Hg2S的KsP＝1.0×10-45。因此，硫化物沉淀法是一种高效的除汞方法。

2　运行中出现的问题及技术改造情况

图1　　含汞废水装置工艺流程图

图2　　改造前汞转型截面图

图3　　改造后汞转型截面图

2.1汞转型喇叭口改造

汞转型是除去废水中汞的关键装置，大部分汞在此处除去，除汞剂在汞转型内与废水中的汞循环接触发生化学反应除去汞。运行过程中，时常出现搅拌故障、汞泥沉积堵塞喇叭口等问题，严重影响正常生产运行。

该公司发现关键问题在喇叭口过小易堵塞。针对此问题，做了如下技术改造：增大中心桶和外桶之间的过水缝隙，将喇叭口直径由5 cm改为10 cm，改造前汞转型截面图见图2，改造后截面图见图3。改造后效果明显：（1）再未出现因汞泥沉积而堵塞喇叭口现象，保证汞转型长期正常运行；（2）加大循环，增加含汞废水与除汞剂接触机率，大大提高了除汞效果。

2.2含汞废水进水管线改造

由于转化工序污水池的污水来自碱洗塔、水洗组合塔、抽翻转化器触媒系统等多处，成分复杂，含有氯化汞等有毒物质，且悬浮物和沉淀物多。直接将污水池的污水送往含汞废水处理，面临以下问题：（1）含汞废水装置负荷过大；（2）悬浮物和沉淀物多对设备损害大；（3）易在调节池积累大量汞泥，调节池大而深（池深4 m，体积约200 m3），通风不好，有毒物质浓度高，人员清理汞泥困难，且有很大安全隐患，易发生中毒或窒息死亡事故；（4）清理汞泥被迫停车，严重影响正常生产。

为了解决以上问题，做了如下技改：污水进调节池之前增加压滤机，改造前工艺流程示意图见图4，改造后工艺流程示意图见图5。

技改后，通过压滤机除去原水中大部分汞泥，并减少悬浮物，起到预处理作用，有利于后面汞转型内除汞并减少汞转型除汞负荷；大大减少调节池内汞泥沉积，避免因清理汞泥而停车或中毒窒息等隐患。

2.3聚丙加药管道改造

聚丙烯酰胺（PAM）的作用是凝固除去废水中的悬浮物，只往混凝池加聚丙以除去悬浮物。运行过程中出现悬浮物除不彻底、除汞剂流失严重等问题。做了如下技改：增加了分离器和汞转型PAM管道，并使混凝池、分离器和汞转型3处所加PAM量与原混凝池所加PAM量基本相同，改造前PAM加药管道见图6，改造后，见图7。

图4　　改造前污水进水管线示意图

图5　　改造后污水进水管线示意图

图6　　改造前PAM加药管线示意图

图7　　改造后PAM加药管线示意图

技改后的效果：混凝池大量除悬浮物，分离器加PAM起到二次沉淀除去悬浮物，减轻汞转型除汞负荷；汞转型在重新加新除汞剂时，加PAM，有利于除汞剂固定在汞转型中心桶内，有效防止除汞剂流失。

2.4清水缓冲罐改造

由于清水池大而深（池深3.5 m，体积约100 m3），取水样不方便，且代表性不强。清理汞泥被迫停车，且清理汞泥困难，有中毒或窒息安全隐患。做了如下技改：进清水池之前增加2个清水缓冲罐（底面直径1.4 m，高1.6 m，体积约3 m3的圆柱筒），改造前管线示意图见图8，改造后管线示意图见图9。

技改后，罐小取样具有及时性和准确性，避免错误判断，有利装置稳定运行；缓冲罐小易清理，节省人力物力，并消除了较大的安全隐患；避免了因清理清水

池汞泥而被迫停车，保证整套装置长期平稳运行。

图8　　改造前清水管线示意图

图9　　改造后清水管线示意图

3　严格规范操作

为了保证含汞废水整套装置长期平稳运行，处理后的水达到国家排放和回收利用标准，必须严格做到以下几点。

（1）原水pH值严格控制在7～9；

（2）除汞剂根据室温及原水含汞量定时更换，并严格监管更换过程，防止更换不及时，除汞剂失效而导致水样含汞超标；

（3）严格控制汞转型中心桶内的药剂沉降比保持在5%～8%；

（4）定期清理膜分离器膜棒：半个月清洗1次。

4　结语

该公司针对含汞废水整套装置暴露出的问题，通过一系列技术改造，如汞转型喇叭口改造、含汞废水进水管线改造、PAM加药管道改造及清水出水缓冲罐改造等，并严格监管规范操作，实现了含汞废水装置长期稳定运行，大大节约了生产成本，消除了中毒窒息安全隐患，处理后的水含汞质量浓度小于0.005 mg/L，达到了国家排放和回用标准，解决了公司在环保中的难题。

［1］黄鸣荣，高国玉，何晓弟，等.含汞废水处理方法的研究.化工设计，2010，20（2）：33-35.

［2］蔡阳，黄华倩.含汞废水的无害化处理技术及应用.中国氯碱，2012，（5）：39-40.

［3］王小昌，李国栋，李春华，等.电石法聚氯乙烯含汞废水处理.聚氯乙烯，2013，41（4）：42-45.

Technological transformation of waste water containing mercury

LV Jia-fei，XU Ke，TIAN Jun-ming，YE Peng-yun，YANG Yong-feng
（Shanxi Beiyuan Chemical Co.，Ltd.，Yulin 719319，China）

For the problems in the presence of mercury containing waste water，through technological transformation，the long-term stable operation of the waste water plant is realized，effluent mercury concentrations below 0.005 mg/L，reaching the discharge standard and back to use standard.

mercury containing waste water；technological transformation；vinyl chloride

X781.2

B

1009-1785（2015）10-0030-03

2015-07-13