含汞气田污水脱汞新技术

2.2吸附法脱汞

吸附法可以用于脱除污水中的单质汞、无机汞和有机汞，适用于处理浓度低而排放量大的含汞废水，常用于含汞污水的深度处理。

目前使用最多的水处理吸附剂为活性炭。活性炭是通过活性炭上负载的功能基团对单质汞、有机汞、含汞悬浮物进行吸附。国产的活性炭脱汞率一般在10%左右。日本某生产蒽醌染料工厂曾采用活性炭吸附生产废水中的汞，原水含汞量为50～60mg/L，先加入石灰水搅拌、沉淀反应，在沉降槽中分离成沉淀和清液，通过石灰沉淀法可以去除96%的汞，清液中的含汞量降至1～3mg/L，再将清液送人粒状活性炭槽，吸附后废水中含汞量可以降至o。1～o.01mg/L，废水最后流人废水处理场，再稀释10～20倍后放掉。Huang等‘53用粉末活性炭探讨对H92+的吸附，得出在pH值为4～5时，可有效吸附初始浓度为o.2×10qmol/L的H92+99%以上。

目前国外研发了一些新型脱汞吸附剂，例如MERSORB@LW活性炭和Thi01一SAMMS吸附剂，用于处理污水中的汞效果很好。

2.2.1MERSORB@LW活性炭

美国UNCONInternationalInc公司生产的MERSORB@Lw活性炭为用单质硫以专门的方法浸泡过的活性炭小球，抗高压，耐湿、耐干，比表面积达1000m2/g，脱汞率高达20%，常用于处理工业生产含汞污水和含汞地下水，可以将1000×10_9mg/L的含汞污水降低至1×10-9mg/L。

美国缅因州HoltraChem氯碱厂排放的污水曾超过EPA规定的汞浓度限制范围。采用MER—SORB@LW活性炭脱除污水中的汞：污水先经硫化物预处理、调节pH值和O.5弘m粒子滤波器，再进入MERSORB@LW汞吸附床床层脱汞，出水汞浓度降到低于O.05×10-9mg/L，达到了EPA的排放标准。工艺条件见表2。

2.2.2Thiol—SAMMS吸附剂

美国亚太西北国家实验室(PNNL)成功研发的一种带有硫醇基团的Thiol—SAMMs吸附剂，其脱汞对象主要为油气田生产水和凝析油，Thiol—SAMMS的脱汞效果显著，可以脱除单质汞、离子汞、有机汞、含汞的悬浮颗粒，脱汞率高达99%。

Thiol—SAMMS吸附剂处理气田含汞污水具有金属容量高，选择性强，反应迅速，无二次污染等优点。吸附密度的测量结果显示，SAMMS吸附剂可以吸附KI或硫酸盐溶液中汞的强络合物(如HgIa2一)，吸附量达26～270mg/g。在美国橡树岭国家实验室进行了一项实验：使用Thiol—SAMMS吸附剂处理汞含量高达50mg/L的废物流，处理后汞含量降至低于0.2mg/L。

使用Thi01一SAMMs吸附剂从气田水中脱汞一般方案有：①安装一套单独的使用Thiol—SAMMS的塔系统;②在现有吸附塔中混入Thi01一SAMMS;③在含汞污水源头使用Thiol—SAMMS的小型撬装系统。

近年来，随着离子交换技术的不断发展，离子交换树脂在废水处理领域的应用不断扩大，越来越显示出其优越性。离子交换树脂法出水汞含量可低于5肚g/L，常用于含汞污水的深度处理。处理含汞污水常用的离子交换材料主要有阳离子交换树脂、阴离子交换树脂、螯合树脂、离子交换纤维和腐殖酸离子交换树脂等。

离子交换法常用于处理氯碱工业产生的含汞污水。一些处理数据表明，污水先经初步处理再用离子交换法进行二级处理所得到的离子交换效果最佳。有关数据见表3[6]。

在国外离子交换处理工艺中，使用大孔径、弱酸性的聚苯乙烯一二乙烯苯阳离子树脂处理含汞废水：污水先通过2肚m的预过滤器，然后进入离子交换装置脱除汞，处理后污水汞浓度从0.2～70mg/L降为1～5ug/L。

3脱汞新技术的应用

目前，气田含汞污水脱汞新技术主要有沉淀一絮凝法、活性炭吸附法、离子交换法等。其中絮凝法和其它工艺组合使用在处理含汞气田水应用较多。在实际工程应用中，需根据气田水的水质以及汞的存在形态，在常规气田水处理工艺基础上，选择一种或多种脱汞工艺，实现含汞气田水脱汞。

泰国湾Arthit气田北部的污水处理采用旋流一絮凝一气浮处理工艺，该工艺能够去除气田水中多数含汞悬浮物和含汞油类。Arthit气田水汞含量为63～7219_ug/L，砷含量2000～4OOo弘g/L，气田水处理量1383.3m3/d。经此工艺处理后排放水中汞含量低于5pg/L，砷含量低于250ug/L。

国外许多地方都采用了沉淀一絮凝脱汞工艺处理含汞废水。在加拿大不列颠哥伦比亚省的斯夸米什汞治理工程中，使用絮凝法处理9462.5m3的汞污染的地下水，添加氯化铁后，地下水中的汞浓度从15ug/L降低至1ug/L。

泰国国家石油管理局勘探生产公司(PTTEP)采用絮凝吸附法处理含汞含油污水，处理后的污水可以直接排入海水中，该方法能够使处理后的排放水中油和汞的含量达到泰国政府极为严格的排放标准：含汞量小于5ug/L，含油量小于5mg/L。可见，絮凝吸附工艺处理含汞含油污水安全可靠、效果显著。截至2002年，已经成功地处理了4200m3污水，并且将含汞固体废料安全运至后勤基地再进行处置[8]。

4结束语

气田污水中的汞会破坏生态环境、影响正常生产，危害操作人员健康。当汞含量超过规定限值时，必须选择合适的脱汞工艺将其脱除。