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目前，工業(yè)廢水和城市生活廢水是我國(guó)水環(huán)境污染的污染源之一，尤其是隨著生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大及工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，含有重金屬的有機(jī)廢水的污染源日益增多。汞離子便是其中之一，所以必須盡可能的除去汞離子。
1.汞的毒性以及汞污染物在工業(yè)生產(chǎn)中的產(chǎn)生
汞是一種銀白色的液體金屬,汞及其化合物都是有毒物質(zhì),可以通過(guò)各種途徑侵入人體,它的毒性是累積的,其中無(wú)機(jī)汞主要積聚于內(nèi)臟,少量積聚于腦髓、皮膚和人體的其他部分。在一般情況下多為慢性中毒,汞主要影響人的中樞神經(jīng)。含汞達(dá)0.0～0.02mg/L的水能使魚(yú)類中毒,達(dá)0.03mg/L能使水生蟲(chóng)類中毒,而人飲用含汞50mg/L的水會(huì)中毒致死[1]。
由于汞具有一些特殊的物理、化學(xué)性能,所以廣泛的應(yīng)用在化工和石油化學(xué)工業(yè)、制藥、紙漿造紙電器電子儀表等工業(yè)部門(mén)。汞及其化合物會(huì)以"三廢"特別是廢水形式進(jìn)入環(huán)境,成為重要的污染物之一。
2.物理和化學(xué)處理技術(shù)
含汞廢水的危害早已被人們所認(rèn)識(shí),并且開(kāi)發(fā)了很多方法進(jìn)行處理。但大部分文獻(xiàn)中的處理數(shù)據(jù)是實(shí)驗(yàn)室或中試研究的結(jié)果。每種處理技術(shù)的效果和經(jīng)濟(jì)性與多種因素有關(guān),如汞的化學(xué)性質(zhì)、初始汞濃度、廢水中與汞共存的其他成分,以及要達(dá)到的汞去除率等。常用的處理技術(shù)有化學(xué)沉淀法、混凝法、離子交換法、吸附法、還原法、羊毛吸、附法等。
2.1化學(xué)沉淀法
含汞廢水中加入硫化鈉處理,由于Hg與S有強(qiáng)烈的親和力,能生成溶度積小的硫化汞而從溶液中除去。所以硫化物沉淀法是最常用的一種沉淀處理法。沉淀法可與絮凝、重力沉降、過(guò)濾或溶氣浮選等分離過(guò)程相結(jié)合。這些后續(xù)操作可增加硫化汞沉淀的去除效果,但不能提高溶解汞本身的沉淀效率。表1列出了硫化汞沉淀法的各種數(shù)據(jù)。
當(dāng)初始汞濃度較高時(shí),硫化汞沉淀法可以達(dá)到99.9%以上的去除率。但即使經(jīng)過(guò)濾或活性炭深度處理,出水中汞的最低含量也有10～20g/L。在不增加硫化物用量前提下,在中性pH值范圍內(nèi)沉淀效果最佳,當(dāng)pH值>9時(shí)沉淀效率急劇降低[2]。除了不能把汞含量降至10g/L以下的缺點(diǎn)外,該法還有其他不足之處:（1）在硫化物過(guò)量較多時(shí)會(huì)形成可溶性汞硫絡(luò)合物;（2）硫化物過(guò)量程度的監(jiān)測(cè)較困難;（3）處理后出水的殘余硫會(huì)產(chǎn)生污染問(wèn)題
硫化物沉淀法反應(yīng)式及溶度積如下:
2Hg++S2-=Hg2S↓K=1.8×10-45
Hg+S=HgS↓K=1.6×10-54
有的工廠用硫化氫鈉、明礬二步處理汞含量為25mg/L的廢水,處理后排出水汞的含量可降至0.006～0.05mg/L。其方法原理為:
NaHS+H2O→H2S+NaOH
Hg2++S2-→HgS↓
2KAl(SO4)2→K2(SO4)+Al2(SO4)3
Al3++3OH-→Al(OH)3↓
由于產(chǎn)生共沉淀,故加入明礬可提高沉淀效率硫化物沉淀法處理所引起的環(huán)境問(wèn)題是富汞沉淀污泥的不斷積累,這種污泥或者以環(huán)境可接受的方式處置,或者進(jìn)一步用以回收汞。
2.2混凝法
用混凝法對(duì)多種廢水進(jìn)行脫汞處理,所用的混凝劑包括硫酸鋁明礬、鐵鹽及石灰。在混凝法除汞的研究中,先在生活污水中加入50～60μg/L的無(wú)機(jī)汞,然后用鐵鹽或明礬聚集并過(guò)濾,兩種方法都可使含汞量降低94%～98%。用石灰混凝劑處理500μg/L的高濃度含汞廢水,過(guò)濾后汞的去除率為70%。某工廠中試比較了明礬和鐵鹽對(duì)無(wú)機(jī)汞和甲基汞的處理效果,結(jié)果表明鐵鹽能有效地除去汞。另一項(xiàng)研究結(jié)果也報(bào)道了類似的結(jié)果,此外還發(fā)現(xiàn)即使混凝劑用量增加到100～150mg/L,也不能改善汞的去除效果。表2列出了混凝法的處理數(shù)據(jù)[3]。明礬處理后汞的出水含量為1.5～102μg/L,鐵鹽處理后則為0.5～12.8μg/L。但當(dāng)初始汞濃度較低時(shí),明礬和鐵鹽的混凝處理效果相似,此時(shí)汞的出水含量較低,為0.5～5.0μg/L。
用明礬處理含汞廢水的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省費(fèi)用,相當(dāng)于硫化鈉法的1/3,操作簡(jiǎn)單,沉降速度快,含汞廢水中含汞量經(jīng)處理后可下降至0.02～0.03mg/L,但此法對(duì)濃度較高、水質(zhì)較清的含汞廢水,其效果不如硫化鈉法。在處理廢水中同時(shí)含有汞及其他重金屬離子情。朱又春等在混凝法基礎(chǔ)上與微電解過(guò)程結(jié)合,得出結(jié)論可使汞富集在污泥中,更有利于后續(xù)的混凝操作。
2.3離子交換法
大孔巰基離子交換劑對(duì)含汞廢水處理有很好的效果。樹(shù)脂上的巰基對(duì)汞離子有很強(qiáng)的吸附能力吸附在樹(shù)脂上的汞,可用濃鹽酸洗脫,定量回收。含汞廢水經(jīng)過(guò)處理后排出水含汞量可降至0.05mg/L以下。此外,采用選擇吸附汞的螯合樹(shù)脂處理含汞廢水也正在推廣應(yīng)用。并取得了一定效果。在大部分無(wú)機(jī)汞的離子交換處理技術(shù)中,首先需加入氯氣或次氯酸鹽或氯化物,以形成帶負(fù)電荷的汞氯絡(luò)合物,然后用陰離子交換樹(shù)脂脫除。離子交換法主要用于處理背景氯化物含量較高的工業(yè)廢水。一些處理數(shù)據(jù)表明,先經(jīng)初步處理再用離子交換法進(jìn)行二級(jí)處理所得到的離子交換效果最佳,有關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。
當(dāng)廢水中氯化物濃度不高時(shí),采用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂是有效的。含巰基(R–SH)的樹(shù)脂如聚硫苯乙烯對(duì)汞離子的吸附有很高的選擇性。硫羥樹(shù)脂在歐洲被廣泛應(yīng)用于汞正離子的去除。其他高親和力的陽(yáng)離子樹(shù)脂有異硫脲鎓樹(shù)脂和甲胺酸酯型樹(shù)脂。據(jù)報(bào)道異硫脲鎓樹(shù)脂對(duì)無(wú)機(jī)汞和甲基汞都有效,而甲胺酸酯型樹(shù)脂對(duì)汞有極高的親和力和選擇性。不管是用來(lái)去除汞氯絡(luò)合物的陰離子樹(shù)脂,還是用來(lái)去除汞離子的陽(yáng)離子樹(shù)脂,它們處理無(wú)機(jī)汞的最低出水含量為1～5μg/L。在中性或微酸性pH值時(shí)采用二級(jí)處理可獲得最有效的結(jié)果。
用離子交換纖維凈化含汞廢水的優(yōu)點(diǎn)是:(1)處理水質(zhì)高、處理后可使汞含量達(dá)0.005mg/L以下;(2)設(shè)備簡(jiǎn)單,離子交換纖維比表面積很大,可達(dá)40m2/g。吸收汞的速度快,一般20min就可平衡,縮小了設(shè)備體積;(3)沒(méi)有二次污染,離子交換纖維吸汞飽和后,可以用酸液再生,再生液濃度比原來(lái)廢水要高100倍以上[4],便于集中處理和利用,纖維老化后,可以燒掉纖維,回收汞鹽。
2.4吸附法
活性炭法能有效地吸附廢水中的汞,我國(guó)有些工廠已采用此法處理含汞廢水,但該方法只適用于處理低濃度的含汞廢水。廢水含汞濃度高時(shí),可先進(jìn)行一級(jí)處理,降低廢水中汞濃度后再用活性炭吸附。將含汞量1～2mg/L以下的廢水通過(guò)活性炭濾塔,排出水含汞量可下降至0.01～0.05mg/L�；厥展蠡钚蕴靠稍偕⒅貜�(fù)利用。日本某生產(chǎn)蒽醌染料工廠的廢水中含汞量為50～60mg/L,先加入石灰水?dāng)嚢�、沉淀反�?yīng),在沉降槽中分離成沉淀和清液,通過(guò)石灰沉淀法可以除去96%的汞,清液中的含汞量降至1～3mg/L,再將清液送入粒狀活性炭槽,吸附后廢水中含汞量可以降至0.1～0.01mg/L,廢水最后流入廢水處理場(chǎng),再稀釋10～20倍后放掉�；钚蕴康奶幚硇Чc很多因素有關(guān),其中包括汞的初始形態(tài)和濃度、活性炭的用量和種類、pH控制值以及活性炭與含汞廢水的接觸時(shí)間等。增大活性炭用量以及增加接觸時(shí)間都可以提高汞的去除率。
從表4數(shù)據(jù)可見(jiàn),活性炭對(duì)高濃度含汞廢水具有較高的去除率（85%～99%）;對(duì)低濃度汞的去除率雖然并不高,但出水中汞含量最低。因此,活性炭處理初始汞含量小于1μg/L的廢水,去除率雖然低于70%,但出水汞含量卻可達(dá)0.25μg/L以下[5]。而同樣處理初始汞含量為10～100μg/L的廢水,汞去除率雖達(dá)90%以上,但出水汞含量最高達(dá)到20μg/L。有證據(jù)表明當(dāng)pH值降至2～4時(shí),汞去除率將有所升高。另一項(xiàng)研究中也觀察到這種pH效應(yīng),在含汞10g/L的廢水中加入100mg/L的粉狀活性炭,當(dāng)pH值從9降為7時(shí),去除率從50%升至80%。在其他研究中,人們還選擇了其他物質(zhì)作為吸附劑[5],，采用40%AlCl3溶液改性過(guò)的膨潤(rùn)土在pH值為8～9下處理含汞廢水,出水汞含量0.0351mg/L[6]。于瑞蓮采用硫酸對(duì)天然膨潤(rùn)土改性后處理含汞廢水,pH值為8條件下,去除率達(dá)到97.1%。研究了TiO2復(fù)合吸收劑對(duì)含汞廢水的處理,可將汞含量100μg/L的水樣中汞離子達(dá)到97.7%的去除率,吸附劑經(jīng)再生后可以再利用。
2.5還原法
無(wú)機(jī)汞離子經(jīng)還原可轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘俟?然后通過(guò)過(guò)濾或其他技術(shù)進(jìn)行分離。還原劑種類很多,包括鐵、鉍、錫、鎂、銅、錳、鋁、鉛、鋅、肼、氯化亞錫和硼氫化鈉。有關(guān)這些還原方法的處理數(shù)據(jù)見(jiàn)表5。雖然文獻(xiàn)中關(guān)于還原法的討論很多,但實(shí)際處理數(shù)據(jù)卻較少。還原法的主要優(yōu)點(diǎn)是汞能以金屬單質(zhì)的形式回收。
鐵和鋅較好,因其價(jià)格低,溶液中損失少,反應(yīng)速度較高。用鐵時(shí),pH值應(yīng)適當(dāng),堿性大了會(huì)生成氧化鐵和氫氧化鐵沉淀,pH=6～9時(shí),汞回收量最多,pH值低于5時(shí),發(fā)生氫氣,減少了有效面積;用鋅時(shí),pH=9～11為最好,在微堿性或酸性溶液中,鋅易于取代汞,可使含汞1～400mg/L,pH=2～11的廢水經(jīng)處理后收到良好效果。鐵粉還原法是酸性介質(zhì)中,鐵粉與無(wú)機(jī)汞離子起氧化-還原反應(yīng)而釋放出汞,經(jīng)過(guò)濾后除去。用一步法處理含汞量為450～600mg/L的廢水時(shí),用對(duì)應(yīng)于廢水質(zhì)量2%的鐵粉處理后,含汞量可降到0.5～5.0mg/L,去除率在90%以上。二步法可將含汞量降到0.05mg/L。大約40kg鐵粉,可去除1kg汞。鋅粉還原法用于處理較高pH值（9～11）的含汞廢水效果最好。用2mm粒徑鋅粒填充10cm厚的還原濾床,含汞廢水通過(guò)濾床過(guò)濾13s,便可使廢水凈化到含汞200μg/L,而在110s內(nèi)可凈化到含汞5μg/L。鋁粉接觸法適用于處理含汞單一的廢水,當(dāng)鋁粉與汞離子接觸時(shí),汞離析和鋁生成鋁汞齊（汞與鋁結(jié)合成的合金）,附著于鋁粉表面,再將此鋁粉加熱分解即可得到汞。鋁粉添加量越多,除汞效率越高。采用填料過(guò)濾法比投加鋁粉效果較好,該法能使含汞廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
2.6過(guò)濾法
過(guò)濾法是采用鎂的有機(jī)物、玻璃柱、鐵屑等作濾料,通過(guò)過(guò)濾去除廢水中的汞,脫汞效率在80%～90%之間。采用含鎂的無(wú)機(jī)礦物為過(guò)濾介質(zhì),含汞廢水按120～200L/m2？min的流速通過(guò)38cm厚的濾墊一次,脫汞率達(dá)83%[7]。含氯化汞2mg/L的廢水通過(guò)內(nèi)裝玻璃珠（或砂礫）的玻璃柱,可除去90%的氯化汞。含汞廢水通過(guò)鐵屑填充層的表面,離解出的鐵離子使汞析出沉淀,但必須維持鐵屑填充層的表面始終不能變?yōu)檠趸F,所以該法的缺點(diǎn)是需要時(shí)常酸洗表面層。
3.微生物法處理技術(shù)
微生物法與傳統(tǒng)的物理化學(xué)方法相比,具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)高吸附率,高選擇性;(2)需處理的化學(xué)或生物污泥量少;(3)去除極低濃度重金屬離子的廢下液效率高;(4)適用pH及溫度范圍寬;(5)運(yùn)行費(fèi)用低。它彌補(bǔ)了現(xiàn)有工藝不能將污水中汞離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)降至10-9級(jí)的不足,受到越來(lái)越多的重視。
3.1生物吸附法
目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于用生物吸附技術(shù)處理含汞廢水的研究主要集中在純菌種的分離提取、基因工程菌的構(gòu)造、混合菌的培養(yǎng)等方面。以下將從不同菌種進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。
(1)單一菌種。NecdeS.等對(duì)Phanerochaetechrysosposporium干細(xì)胞進(jìn)行了研究,在溫度25℃、pH值為7的環(huán)境下,干細(xì)胞對(duì)汞含量為5～500mg/L的溶液中無(wú)機(jī)汞、烷基汞的吸附能力達(dá)到最大值。從污染物中分離到一株細(xì)菌,該菌種可在HgCl2含量5～500mg/L的溶液中生長(zhǎng),而且汞去除量與菌體升長(zhǎng)同步,在溫度30℃、pH值為7的環(huán)境下,HgCl2含量為30mg/L的水樣,培養(yǎng)24h后,可以達(dá)到汞的去除率為91.7%[8]。純菌種處理含汞廢水的瓶頸是其耐汞能力,純菌種耐受汞的能力一般是相當(dāng)?shù)偷?雖然干細(xì)胞能處理高達(dá)500mg/L的含汞廢水,受含汞濃度、pH值的影響很小,但是干細(xì)胞沒(méi)有生物活性,不能擴(kuò)大培養(yǎng)。
�。�2）基因工程菌。用pBR322為載體將假單胞菌B-33抗汞質(zhì)粒pBH33的抗汞基因克隆至大腸桿菌。汞揮發(fā)實(shí)驗(yàn)證明,抗汞基因克隆株C600（pBH337）的去汞率是C600的3.2倍。美國(guó)的Wilson實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用分子生物學(xué)技術(shù)構(gòu)建了一種能從很低濃度廢水中富集汞離子的基因工程菌,又比一般的生物吸附法前進(jìn)了一大步。目前在抗汞基因的研究上國(guó)內(nèi)外都加大了力度,提取抗汞質(zhì)粒（Plasmid）、轉(zhuǎn)座子（Transposon）、提取有機(jī)汞裂解酶和汞還原酶,用來(lái)構(gòu)造基因工程菌。雖然在降解汞方面取得了良好的效果,但是其復(fù)雜的技術(shù)要求和大量資金的投入限制了其工業(yè)化應(yīng)用。
�。�3）混合菌。在填充了易滲透物質(zhì)的生物反應(yīng)器中將6種汞還原菌混合培養(yǎng)或單個(gè)培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)前者的處理效果要優(yōu)于同等條件下的單種菌。單一菌種隨著汞濃度急劇升高,吸附汞的效率顯著提高,最終導(dǎo)致菌體內(nèi)汞濃度的劇增,從而加速菌種死亡;而混合菌不受汞濃度連續(xù)或者急劇升高的影響,始終保持著較高的汞降解率。雖然混合菌在很多領(lǐng)域中的作用已得到充分證實(shí),部分成果已成功應(yīng)用。但存在著混合菌體系中不能有效地協(xié)調(diào)菌間的關(guān)系使其達(dá)最佳生態(tài)狀態(tài)的問(wèn)題,這嚴(yán)重地阻礙了混合菌培養(yǎng)的發(fā)展和應(yīng)用。
3.2生物強(qiáng)化法
當(dāng)廢水中含有有毒、難降解的有機(jī)污染物時(shí),由于對(duì)該類有機(jī)物具有專項(xiàng)降解能力的微生物在環(huán)境中的種類和數(shù)量較少,傳統(tǒng)的生物處理技術(shù)效果不佳。如果在傳統(tǒng)的生物處理體系中投加具有特定功能的微生物或某些基質(zhì),增強(qiáng)它對(duì)特定污染物的降解能力,從而改善整個(gè)污水處理體系的處理效果,這種技術(shù)稱為生物強(qiáng)化技術(shù)。
(1)細(xì)胞的固定化。固定化微生物技術(shù)克服了生物細(xì)胞太小、與水溶液分離較難、易造成二次污染的缺點(diǎn),具有穩(wěn)定性強(qiáng)、效率高、能純化和保持菌種高效的優(yōu)點(diǎn)。具有廣闊的應(yīng)用前景。其主要方法有:無(wú)載體固定化法、包埋法、交聯(lián)法、載體結(jié)合法等。
對(duì)經(jīng)褐藻酸鈣包裹的Phanerochaetechrysosporium菌吸附汞進(jìn)行了研究,在pH值5.0～6.0范圍,溫度在35℃左右時(shí),汞的處理量達(dá)到最大值。同時(shí)認(rèn)為,由于在死菌體周圍更易于形成胞外多聚物,使吸附能力增強(qiáng)。汞對(duì)活細(xì)胞有毒害作用,能抑制細(xì)胞對(duì)金屬離子的生物積累過(guò)程。將藍(lán)綠色假單胞桿菌的死細(xì)胞進(jìn)行固定化,通過(guò)磷酸鈉浸泡,最大處理量達(dá)到每克干細(xì)胞能吸附400mg汞。并猜測(cè)可能是由于磷酸鈉改變了微生物的官能團(tuán),也有可能磷酸鈉能有效地維持最佳pH值[9]。
2投菌活性污泥法。這是近年國(guó)外發(fā)展起來(lái)的技術(shù),該法是將具有強(qiáng)活性的細(xì)菌投入到曝氣池中,使曝氣池混合液內(nèi)的各種細(xì)菌處于最佳活性狀態(tài)。這在造紙廢水和焦化廢水處理領(lǐng)域有成功的應(yīng)用。通過(guò)投加苯酚降解菌處理焦化廢水中的苯酚,使苯酚的去除率穩(wěn)定在95%～100%,而沒(méi)有進(jìn)行生物強(qiáng)化的對(duì)照組,苯酚的去除率開(kāi)始很高,但很快降到40%左右。利用直接投加特效降解微生物的方法,成功地處理了造紙廠廢水中的樹(shù)脂酸。盡管如此,但尚未見(jiàn)投菌活性污泥法用于處理含汞廢水的報(bào)道,從研究機(jī)理和處理技術(shù)上分析,投菌活性污泥法應(yīng)用于含汞廢水處理是可行的。有許多微生物對(duì)重金屬汞具有抗性及降解性,(主要起作用的是細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)質(zhì)�；蜣D(zhuǎn)座子)上的抗性基因,因?yàn)榭剐曰蚓幋a的金屬解毒酶催化,使高毒性金屬轉(zhuǎn)化成為低毒形態(tài)。有研究發(fā)現(xiàn)細(xì)菌含有的兩種誘導(dǎo)酶（有機(jī)汞裂解酶和汞還原酶）,對(duì)甲基汞具有降解和還原作用。有機(jī)汞裂解酶能裂解碳-汞鍵,通過(guò)汞還原酶把汞離子轉(zhuǎn)化成弱毒性及揮發(fā)性的元素汞[10]。也有實(shí)驗(yàn)表明，投加的菌株能夠與活性污泥系統(tǒng)迅速結(jié)合成為一個(gè)整體,在系統(tǒng)中成為優(yōu)勢(shì)菌株,使活性污泥活性顯著提高投入活性污泥系統(tǒng)中的菌株與活性污泥的結(jié)合是一個(gè)自然絮凝的過(guò)程,該過(guò)程的時(shí)間與微生物的種類及活性污泥的性質(zhì)有關(guān)。因此可把對(duì)二價(jià)汞具有特殊降解能力的菌種投加到活性污泥中,改善生長(zhǎng)環(huán)境及培養(yǎng)條件,使其成為優(yōu)勢(shì)菌種。這樣,不但投入了曝氣池內(nèi)所缺少的細(xì)菌,而且使微生物適應(yīng)性增強(qiáng),提高了污水處理廠的處理效果。
4.廢水處理技術(shù)的問(wèn)題與展望
傳統(tǒng)物理和化學(xué)方法有其優(yōu)點(diǎn),也有局限性其中離子交換法、鐵鹽或明礬混凝法及活性炭吸附法能將含汞量將至3μg/L以下,采用硫化物沉淀加混凝的傳統(tǒng)沉淀法時(shí),出水汞含量可以控制在10～20μg/L范圍內(nèi)。其他一些方法,尤其是供小規(guī)模處理的還原法,也可得到較低的出水汞濃度。而在微生物處理方法中,自然形成的菌種耐汞能力非常差,只能處理含汞濃度低的廢水。但從自然界中分離獲得的汞還原菌種,能提高其抗汞能力,或者構(gòu)建基因工程菌增強(qiáng)其抗汞性,然后將高效菌種添加到活性污泥中,使其成為優(yōu)勢(shì)菌種并絮凝,同時(shí)達(dá)到馴化活性污泥的目的。目前,投菌活性污泥法在廢水處理中的應(yīng)用范圍在逐漸擴(kuò)大,同時(shí)取得了很好的效果。但未見(jiàn)其用于含汞廢水的處理,問(wèn)題在于:(1)投加的菌株能
否在短時(shí)間內(nèi)與活性污泥系統(tǒng)結(jié)合,并且成為優(yōu)勢(shì)菌種,這方面可考慮改變菌種生長(zhǎng)條件,使對(duì)汞具有降解能力的菌種成為優(yōu)勢(shì)菌種;(2)菌體流失問(wèn)題,用固定化技術(shù)及菌種間的自然絮凝可以使菌體流失問(wèn)題得到改善;(3)甲基汞的劇毒性會(huì)破壞活性污泥系統(tǒng)的平衡,可考慮逐漸提高汞離子的濃度,增強(qiáng)系統(tǒng)對(duì)其耐受能力。在含汞廢水處理方面,如果能有效的解決上述問(wèn)題,投菌活性污泥法將會(huì)成為一種非常可行的方法。
同時(shí)，無(wú)論采取何種技術(shù)，無(wú)論效率高低，但都是在含汞工業(yè)廢水產(chǎn)生之后采取的應(yīng)對(duì)措施，最關(guān)鍵的應(yīng)是減少含汞廢水中的濃度。因此，必須進(jìn)行生產(chǎn)工藝的改革，做到生產(chǎn)過(guò)程中不用汞或少用汞，降低汞的排放量，其次才是對(duì)含汞廢水進(jìn)行回收和適當(dāng)處理。
5.燃燒脫汞
5.1燃燒脫汞技術(shù)
大氣汞污染處理技術(shù)主要在燃煤技術(shù)中汞的去除研究比較多。從目前汞的控制排放技術(shù)研究來(lái)看，主要集中在三個(gè)方面燃燒前脫汞、燃燒中脫汞和燃燒后脫汞。其中以燃燒后脫汞技術(shù)的研究最為廣泛。
燃燒前脫汞是一種新的污染防治戰(zhàn)略，它的主要手段是通過(guò)浮選法除去原煤中的部分汞，阻止汞進(jìn)入燃燒過(guò)程。它是一種物理清洗技術(shù)，是建立在煤粉中有機(jī)物質(zhì)與無(wú)機(jī)物質(zhì)的密度不同及它們的有機(jī)親和性不同的基礎(chǔ)上。一般說(shuō)來(lái)，汞與其他礦物質(zhì)類似，主要存在于無(wú)機(jī)物質(zhì)中。在洗選時(shí)汞會(huì)大量富集在浮選廢渣中，從而起到了除去煤中汞的作用。
目前，有關(guān)燃燒過(guò)程中脫除汞的研究很少。燃燒中脫汞研究較少，主要通過(guò)改進(jìn)反應(yīng)釜和控制合適的燃燒溫度使汞形成易于捕集的形態(tài)。
燃燒后脫汞主要是通過(guò)改進(jìn)現(xiàn)有的污染控制設(shè)備的操作來(lái)實(shí)現(xiàn)排放，主要包括飛灰再注入、活性炭吸附劑注入、鈣吸附劑注入等。
飛灰對(duì)汞的吸附主要通過(guò)以下途徑：物理吸附、化學(xué)吸附、化學(xué)反應(yīng)以及三者的結(jié)合。燃煤產(chǎn)生的飛灰能吸附煙氣中的汞，飛灰是影響煙氣中汞的形態(tài)分布的一個(gè)重要因素。通常添加活性炭會(huì)提高飛灰中的碳含量。盡管目前學(xué)術(shù)界一致認(rèn)為飛灰顆粒能捕捉氣相汞，但對(duì)飛灰吸附汞的機(jī)理并沒(méi)有很好的熟悉。
活性炭對(duì)汞、砷、硒的吸附是一個(gè)多元化的過(guò)程，它包括吸附、凝聚、擴(kuò)散以及化學(xué)反應(yīng)等過(guò)程，與吸附劑本身的物理性質(zhì)、溫度、煙氣氣體成分、停留時(shí)間、煙氣中痕量元素濃度、活性炭與痕量元素的比例等因素有關(guān)�；钚蕴繉�(duì)汞的捕捉率與活性炭噴入速率成正比，煙氣中的SO2和NOX對(duì)活性炭捕捉汞的影響，SO2濃度增加時(shí)，活性炭對(duì)兩種形態(tài)的汞捕捉效率都會(huì)降低，而NOX會(huì)降低活性炭對(duì)單質(zhì)汞的捕捉率。吸附溫度為25℃時(shí)純活性炭的吸附能力最大，150℃時(shí)注硫活性炭的吸附能力比純活性炭大大增強(qiáng)了。此外，煙氣中汞去除還與炭汞比例有關(guān)。
盛志明等人2004年冬季在湖南地區(qū)對(duì)大氣中氣態(tài)元素汞進(jìn)行了大范圍的流動(dòng)監(jiān)測(cè)調(diào)查，重點(diǎn)監(jiān)測(cè)電廠分布地區(qū)及東部汞采冶加工地區(qū)，實(shí)測(cè)采用石灰-石膏法脫硫電廠的燃煤汞平衡，評(píng)價(jià)了汞去除效果，結(jié)果表明，燃煤中的汞大約20%留在灰渣中，石灰-石膏脫去約20%，約59%的汞通過(guò)煙氣排放到空氣中，說(shuō)明采用石灰-石膏法進(jìn)行煙氣脫硫?qū)Τ休^明顯效果。國(guó)外較好的廢氯化汞觸媒汞回收方法是：氯化揮發(fā)-焙燒，以HgCl2形式回收汞。該方法在100-300℃以氯氣氧化除去廢觸媒中有機(jī)化合物并將可能存在的金屬汞氧化，然后在300-400℃焙燒，從氣相回收，汞回收率可達(dá)97%-98%，汞揮發(fā)率高，廢觸媒含氯化汞可從處理前的4%左右降到處理后的0.05%左右，缺點(diǎn)是設(shè)施必須采用非凡防腐材料，投資、運(yùn)行成本高。
5.2含汞廢氣的治理技術(shù)
含汞廢氣的凈化方法有冷凝法、吸收法、吸附法、氣相反應(yīng)法、電子射線法及聯(lián)合法等。假如含汞廢氣濃度較高，則宜先用冷凝法進(jìn)行預(yù)處理，由于冷凝后氣相中仍有相當(dāng)數(shù)量的汞，還需要用其他方法如吸收、吸附等手段加以凈化。
常用的液體吸收劑有高錳酸鉀、漂白粉、次氯酸鈉等；常用的固體吸附劑有活性炭、焦炭、分子篩、樹(shù)脂及活性氧化鋁、玻璃絲等。氣相反應(yīng)法是用某種氣體與含汞廢氣產(chǎn)生氣體化學(xué)反應(yīng)來(lái)消除汞。最常用的主要是碘化升華法。即將結(jié)晶碘法在汞作業(yè)室內(nèi)加熱蒸發(fā)或自然升華，形成的碘蒸汽與室內(nèi)的汞蒸汽反應(yīng)，生成不易揮發(fā)的碘化汞，用水沖刷即可消除殘余汞。
利用植物來(lái)降低含汞廢氣是繼物理、化學(xué)方法后的一種新方法，植物體通過(guò)對(duì)汞廢氣的吸收、遷移、分布、蓄積及轉(zhuǎn)化過(guò)程使廢氣中汞濃度降低。植物不僅能夠美化環(huán)境，還是降汞的好材料。
