汞与有机汞课件

第一章第一章 汞与有机汞汞与有机汞一、概述二、处理技术1.一、一、概述概述 1.物理性质 2.汞的毒性 3.汞的用途2.1.物理性质物理性质 汞又称水银，为一种化学元素，化学符号Hg，原子序数80，原子量200.59，属周期系B族，常温下唯一呈液态的普通金属。化学符号Hg来自拉丁文hydrargyrum，愿意是“液态银”。在中国和埃及，汞自古就为人们所知。汞在地壳中的含量约为十万分之五。3.1.物理性质物理性质主要矿物是：辰砂(三方晶系的HgS)黑辰砂(等轴晶系的HgS)硫汞锑矿(HgS2Sb2S3)亚黝铜矿(2Cu2SHgSSb2S3)在火山或温泉附近，有成滴汞，有时呈较大的流体与辰砂伴生。4.1.物理性质物理性质 汞为银白色液态金属，常称为汞为银白色液态金属，常称为“水银水银”。是自然。是自然界在常温下吴液态存在的唯一金属。界在常温下吴液态存在的唯一金属。汞的密度为汞的密度为13.613.6克克/厘米厘米3 3，熔点为，熔点为38.8738.87，沸点为沸点为357357。固态金属汞呈白色，用刀能切成片，具有良好固态金属汞呈白色，用刀能切成片，具有良好的延展性。的延展性。在常温下易挥发，汞蒸气有毒，不宜长期接触。在常温下易挥发，汞蒸气有毒，不宜长期接触。汞的导电能力差，只为银的汞的导电能力差，只为银的1.70%1.70%。5.2.汞的毒性汞的毒性 汞中毒（即水银中毒）很厉害，它可使人出现汞中毒（即水银中毒）很厉害，它可使人出现呕吐、腹痛、粘液样血便、口中有金属味、多涎、呕吐、腹痛、粘液样血便、口中有金属味、多涎、口腔糜烂、血尿、尿闭等症状。口腔糜烂、血尿、尿闭等症状。工业性慢性汞中毒，表现为口腔炎、肌肉震颤工业性慢性汞中毒，表现为口腔炎、肌肉震颤和精神失常。和精神失常。急性汞中毒可以致命或造成神经系统永久性损急性汞中毒可以致命或造成神经系统永久性损伤。伤。6.2.汞的毒性汞的毒性 含汞的废气、废水、废渣是汞中毒的主要来源，含汞的废气、废水、废渣是汞中毒的主要来源，所以在汞生产中要特别注意处理好所以在汞生产中要特别注意处理好“三废三废”。然而，汞溴红，亦称然而，汞溴红，亦称“红汞红汞”，又是消毒防腐剂。，又是消毒防腐剂。汞撒利，即汞撒利，即“撒利化撒利化”，又是利尿药，用于治疗心，又是利尿药，用于治疗心脏性和肚硬化性水肿。西红柿果汁中有一种叫氯脏性和肚硬化性水肿。西红柿果汁中有一种叫氯化汞的物质，对于肝脏病的治疗具有一定的辅助化汞的物质，对于肝脏病的治疗具有一定的辅助作用。朱砂和辰砂在中医学上还用作治疗恶疮、作用。朱砂和辰砂在中医学上还用作治疗恶疮、疥癣的药物。疥癣的药物。7.2.汞的毒性汞的毒性 伊拉克于1956、1960和1972年就先后三次发生有机汞残留造成的集体中毒事件。仅1972年一次由于人吃了用有机汞杀菌剂处理过的小麦做成的面包，使6530人送医院抢救，其中459人死亡。1970年我国浙江也发生过吃饭引起的中毒事件，原因是拌种时有机汞农药过多，使稻谷中汞的残留量过大而造成。8.2.汞的毒性汞的毒性 食用被汞污染的水、鱼或虾，便可造成危险的食用被汞污染的水、鱼或虾，便可造成危险的“汞中毒脑病汞中毒脑病”。日本的水俣病便是典型的例证。日本的水俣病便是典型的例证。我国一些地区的河流受到汞污染的程度并不亚我国一些地区的河流受到汞污染的程度并不亚于日本水俣湾，如东北的松花江，由于被某公司于日本水俣湾，如东北的松花江，由于被某公司的含汞废水污染，据的含汞废水污染，据19751975年资料表明，有些江段年资料表明，有些江段的汞含量平均值达到的汞含量平均值达到0.74mg/kg,0.74mg/kg,这远远超过我国这远远超过我国规定的允许量（规定的允许量（3ug/kg3ug/kg），从年起），从年起在沿江渔民中已陆续出现了水俣病的苗头。在沿江渔民中已陆续出现了水俣病的苗头。9.2.汞的毒性汞的毒性10.3.汞的用途汞的用途 我国汞的消费，除国内用于氯碱生产、化工触媒、电器仪表、电池、化学试剂、电气、军工、医药等方面。氯碱工业、电器设备和油漆工业是汞的最大消耗者，大约占总消耗量的55。汞在农业、医药、卫生、国防军事等方面也得到了应用，汞的用途在3000种以上。每年，由于人类活动而排放的汞至少在5000吨以上。除金属汞和无机汞外，最引人注目的是有机汞，尤其是烷基汞。11.二、处理技术二、处理技术1.1.沉淀法沉淀法2.2.离子交换法离子交换法3.3.混凝法混凝法4.4.还原法还原法5.5.活性炭法活性炭法6.6.过滤法过滤法7.7.羊毛吸收法羊毛吸收法8.8.微生物浓集法微生物浓集法9.9.其他方法其他方法化学法化学法物理法生化法12.1.沉淀法沉淀法 原理 2Hg+S2-Hg2SHg2+S2-HgS 13.1.沉淀法沉淀法 加入其他沉淀物，会产生共沉淀，能够提高沉降效果。加入其他沉淀物，会产生共沉淀，能够提高沉降效果。NaHS+H2OH2S+NaOHHg2+S2-Hg2S 2KAl(SO4)2K2SO4+Al2(SO4)3Al3+OH-Al(OH)3 共共沉沉淀淀物物14.1.沉淀法沉淀法 优点与缺点 优点：a 工艺过程容易实现；b 原料容易获得；c 汞的初始浓度较高时，取出效率较高。15.1.沉淀法沉淀法 缺点：a 硫化物过量时可形成可溶性的汞硫络合物；b 硫化物过量程度难监测；c 处理后出水的残余硫会产生污染问题。去除不彻底，增加去除难度去除不彻底，增加去除难度二污染次二污染次二污染次二污染次16.1.沉淀法沉淀法 实施方法 硫化物沉淀法一般是与絮凝、重力沉降、过滤或溶气浮选等分离过程相结合，以提高硫化汞的去除效果。17.2.离子交换法离子交换法 原理 树脂上的巯基对汞离树脂上的巯基对汞离子有很强的吸附能力。子有很强的吸附能力。阳离子树脂交换阳离子树脂交换无机汞的离子交换处理技术中，无机汞的离子交换处理技术中，首先加入氯气或次氯酸盐氧化首先加入氯气或次氯酸盐氧化金属汞为二价汞离子，并形成金属汞为二价汞离子，并形成带负电荷的汞氯化合物。带负电荷的汞氯化合物。阴离子树脂交换阴离子树脂交换18.2.离子交换法离子交换法 阳离子交换树脂以钠离子或氢离子置换溶液中阳离子交换树脂以钠离子或氢离子置换溶液中的阳离子而将其去除（二价阳离子），阳离子被的阳离子而将其去除（二价阳离子），阳离子被截留在树脂上，得到钠盐或酸类的软化出水。截留在树脂上，得到钠盐或酸类的软化出水。当树脂的交换容量耗尽时，交换柱出流的离子当树脂的交换容量耗尽时，交换柱出流的离子浓度将超过规定值，在水利学称之为浓度将超过规定值，在水利学称之为“穿透穿透”，由，由此需用再生剂使树脂再生。此需用再生剂使树脂再生。19.2.离子交换法离子交换法 优点与缺点 优点：a 处理水质高，处理后可使汞含量达到0.005mg/L以下；b 设备简单，吸收汞的速度快，一般20min就可平衡；c 没有二次污染。20.2.离子交换法离子交换法 缺点：a 树脂饱和后需要再生；b 再生污水中汞的含量非常高，需要处理。21.2.离子交换法离子交换法 实施方法 可单独处理含汞污水，一般用作二级处理以提高总的汞去除效果。22.3.混凝法混凝法 原理 先在需要处理的污水中加入5060ug/L的无机汞，然后用铁盐或明矾凝聚处理并过滤。23.3.混凝法混凝法 优点与缺点 优点：a 费用低；b 操作简单；c 沉降速度较快。24.3.混凝法混凝法 缺点：对高浓度汞、水质清的污水适用。25.4.还原法还原法 原理 经还原成为金属汞单质，然后通过过滤或其他技术进行固体分离。26.4.还原法还原法 优点与缺点 优点：汞能以金属单质回收。27.4.还原法还原法 缺点：a 汞的残留量较高；b 需要进行二级处理。28.4.还原法还原法 实施方法 a a 铁、锌较好铁、锌较好 铁比较适宜的铁比较适宜的pHpH值为值为6969，大约，大约40kg40kg铁粉可除铁粉可除去去1kg1kg汞。以铁粉加入。汞。以铁粉加入。锌比较适宜的锌比较适宜的pHpH值为值为911911。污水经过锌床。污水经过锌床。b b 用硼氢化钠还原。用硼氢化钠还原。c c 铝粉。一般采用填料过滤法。铝粉。一般采用填料过滤法。29.5.活性炭法活性炭法 一般作为高浓度汞污水的二级处理。一般作为高浓度汞污水的二级处理。主要优点是对低浓度污水有较高的去除率；主要优点是对低浓度污水有较高的去除率；缺点是效果与活性炭种类、需要处理用过的活缺点是效果与活性炭种类、需要处理用过的活性炭。性炭。30.6.过滤法过滤法 采用镁的有机物、玻璃柱或铁屑作为填料。采用镁的有机物、玻璃柱或铁屑作为填料。填料需要适时的更换或者活化。填料需要适时的更换或者活化。31.7.羊毛吸收法羊毛吸收法 原理 角蛋白分解形成巯基与汞作用，类似与离子交换法。32.7.羊毛吸收法羊毛吸收法 优点与缺点 优点：对微量汞有较好的去除效果。缺点：富集了汞的羊毛要有好的处理方法。33.8.微生物浓集法微生物浓集法 利用耐汞微生物富集污水中的汞。34.9.其他方法其他方法 主要有高分子量胺溶剂萃取法、硅合金还原法、不溶性淀粉磺原酸酯阳离子聚合物除汞法、球形橡胶或羊毛巯基吸附法等。35.个人观点供参考，欢迎讨论！