電石法聚氯乙烯生產(chǎn)中的汞污染治理

　　電石法氯乙烯合成反應(yīng)采用以活性炭為載體的氯化汞觸媒，由于氯化汞在高溫下易于升華，在高溫反應(yīng)過(guò)程中總有一定量的氯化汞進(jìn)入反應(yīng)生成的合成氣中，精制合成氣工藝不同，產(chǎn)生的污染程度和方式也不同。加上觸媒中毒、積炭堵塞等因素導(dǎo)致觸媒失活，氯化汞觸媒必然產(chǎn)生一定的消耗。本文首先闡述了汞污染治理的意義和重要性，其次分析了汞污染的主要來(lái)源，最后提出了幾點(diǎn)治理汞污染的可行性措施。

　　PVC是五大通用樹脂之一，其生產(chǎn)主要有2種原料路線：①乙烯法，②電石法。我國(guó)富煤、貧油、少氣的資源特征為電石法PVC的發(fā)展提供了前提條件，但同時(shí)汞資源匾乏和汞污染嚴(yán)重又成為制約其發(fā)展的首要問(wèn)題。電石法氯乙烯合成反應(yīng)所使用的氯化汞觸媒是以活性炭為載體。理論上講，氯化汞觸媒本身屬于一種催化劑，并不參與化學(xué)反應(yīng)，因此也不被消耗，但是它具有易升華的固有特性，所以在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中因氯化汞的流失直接導(dǎo)致觸媒活性下降和損失，因回收治理難而造成對(duì)環(huán)境重度污染。隨著國(guó)際汞貿(mào)易禁止協(xié)議和汞公約的簽訂，我國(guó)作為世界上唯一采用電石法PVC生產(chǎn)工藝的國(guó)家，如何解決生產(chǎn)過(guò)程中的汞污染、有效減少汞消耗量，已成為影響我國(guó)電石法PVC生產(chǎn)企業(yè)興衰與實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的最關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

　　1汞污染治理的意義和重要性

　　眾所周知，電石法聚氯乙烯生產(chǎn)方式現(xiàn)今還并不完善，對(duì)環(huán)境的污染還比較嚴(yán)重，難以帶來(lái)較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。首先，電石和水反應(yīng)后會(huì)產(chǎn)生大量的電石渣，污染環(huán)境。其次，氯乙烯和乙炔會(huì)污染大氣，造成嚴(yán)重的空氣污染。此外，氯化汞活性炭觸媒也會(huì)帶來(lái)極大污染。其中，化工的污染是最為嚴(yán)重的，也是最難以治理的，電石法聚氯乙烯生產(chǎn)時(shí)所產(chǎn)生的氯化汞難以回收，如果不加強(qiáng)治理，對(duì)環(huán)境的破壞有增無(wú)減的。

　　根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，中國(guó)每年的汞生產(chǎn)量一直居于世界前列，但近年來(lái)，基本已經(jīng)無(wú)汞可采，汞資源已面臨枯竭。當(dāng)下汞生產(chǎn)已不能滿足工業(yè)的需要。由此可見(jiàn)，加強(qiáng)汞污染的治理，提高汞資源的利用率是社會(huì)的需要，現(xiàn)已迫在眉睫。

　　治理汞污染，既有利于解決環(huán)境污染問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，也可以實(shí)現(xiàn)資源的重復(fù)利用，提高汞資源利用率，緩解我國(guó)目前汞資源短缺的現(xiàn)狀。汞污染的有效治理為電石法聚氯乙烯的科學(xué)生產(chǎn)奠定了良好的基礎(chǔ)，是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要舉措，也是新形勢(shì)下堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀，走可持續(xù)發(fā)展道路的必要選擇。

　　2含汞污水的治理措施

　　2.1沉淀的方法

　　在含汞廢水處理中沉淀的方法是最基本的一種，對(duì)于汞廢水的處理有著很明顯的效果，屬于最具有可行性的方法，其工作原理，主要依靠促進(jìn)沉淀而產(chǎn)生的催化劑Na2S，其應(yīng)用效果是Hg2+S2一HgS下降了，沉淀的方法主要是應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)時(shí)把汞廢水中的酸堿值進(jìn)行調(diào)節(jié)，把它的數(shù)值控制在9-11之間，Na2S會(huì)逐漸的增加，增加值為5-20，然后把兩者的工作原理相互結(jié)合起來(lái)，然后在太難家0.01%-0.03%數(shù)值質(zhì)量的無(wú)機(jī)凝結(jié)劑，稍等一個(gè)時(shí)間段后，就會(huì)發(fā)生沉淀的現(xiàn)象，把廢水變?yōu)榍宄旱乃?，沉淀的方法能夠有效的減少汞廢水中的濃度。

　　2.2交換的方法

　　交換的方式也是離子樹脂的交換，把這種交換的方法應(yīng)用到汞廢水處理中效果也是非常的明顯的，并且能夠有效的進(jìn)行汞含量的處理工作，如果是堿性比較大的陰性離子在進(jìn)行交換樹脂或者選擇性質(zhì)的樹脂，使用交換的汞廢水處理方法，能夠在最短的時(shí)間內(nèi)，較少污染量，有著很強(qiáng)的性能，化學(xué)也呈現(xiàn)出一個(gè)穩(wěn)定的趨勢(shì)，所以交換的方法也是非常有效的，郊環(huán)法是把幾種類型的樹脂裝柱組換成廢水的凈化，這樣依次循環(huán)，在出水的檢測(cè)中不會(huì)發(fā)現(xiàn)汞污染的存在，這樣企業(yè)既滿足了自身需求，對(duì)環(huán)境也不會(huì)有破壞，實(shí)現(xiàn)廢水回收再利用的目的。

　　2.3加熱的方法

　　加熱的方法是使用蒸發(fā)的方法使得物體呈現(xiàn)一個(gè)濃縮的狀態(tài)，因?yàn)檎舭l(fā)出來(lái)的晶體屬于一種催化劑，能夠把溶液的溶解速度從不平衡的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槠胶獾臓顟B(tài)，從而把蒸發(fā)的流程不斷的重復(fù)，就可以把多出來(lái)的溶液物質(zhì)達(dá)到一個(gè)結(jié)晶的狀態(tài)，從而溶解的速度會(huì)隨著溫度的變化而變化，蒸發(fā)結(jié)晶的裝置分為：真空泵、兩個(gè)加熱空間、表層的制冷機(jī)器、兩個(gè)分離空間、離心作用的機(jī)器，然后把汞廢水的酸堿值調(diào)試成為適中的時(shí)候，把加熱和分離的兩個(gè)機(jī)器相互結(jié)合起來(lái)，從而增強(qiáng)了蒸發(fā)的效果，使得第二個(gè)加熱空間在第二個(gè)分離空間中出現(xiàn)，所以加熱的方法能夠有效的進(jìn)行汞廢水的處理，把汞廢水污染率降低百分之八十五以上。

　　2.4含汞污水的脫汞吸附劑處理方法

　　目前電石法聚氯乙烯生產(chǎn)企業(yè)常采用兩種或兩種以上的方法來(lái)治理含汞污水。本次研究擬使用專用的吸附工藝進(jìn)行除汞，使用脫汞吸附劑對(duì)電石法氯乙烯合成工序所產(chǎn)生的含汞污水進(jìn)行處理。主要設(shè)備包括：原水箱、過(guò)濾裝置、中間水箱、精密過(guò)濾器、吸附柱、脫附液儲(chǔ)存裝置、脫附泵、脫附液回收裝置以及配套的電氣控制系統(tǒng)。吸附除汞系統(tǒng)則包括預(yù)處理單元、吸附單元以及脫附單元三個(gè)部分，系統(tǒng)設(shè)計(jì)處理能力約為35m3/d，根據(jù)工業(yè)污水排放標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)水質(zhì)要求保持在0.005mg/以下。吸附工藝流程如下：（1）氯乙烯合成所產(chǎn)生的含汞污水首先積存在原水箱中，然后通過(guò)水泵輸送至帶有0.03μm的薄膜過(guò)濾設(shè)備當(dāng)中，去除污水中的大分子有機(jī)物、膠質(zhì)體以及懸浮于物，經(jīng)過(guò)預(yù)處理后出水，污水進(jìn)人中間水箱，利用增壓泵送人濾芯過(guò)濾器和吸附柱，吸附柱上的除汞吸附劑可吸附污水中的汞，使其出水汞含量能達(dá)到合格排放的指標(biāo)要求；（2）合格后的出水積存到產(chǎn)水箱，大部分出水可當(dāng)作雜用水回收利用或者直接排放，小部分可當(dāng)作預(yù)過(guò)濾裝置的反洗水，反洗水在回收后可返回到原水箱，保證系統(tǒng)出水汞含量達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)；（3）若吸附柱中的吸附劑飽和，可使用脫附劑對(duì)其進(jìn)行脫附處理，恢復(fù)吸附劑的除汞能力。脫附周期以污水中的汞含量為準(zhǔn)，通常在4個(gè)月左右。

　　采用這種吸附工藝處理含汞污水，可有效提高除汞率，平均除汞率在95%以上，且吸附劑的吸附容量較大，可持續(xù)運(yùn)行4個(gè)月再行脫附處理，受雜質(zhì)離子的干擾小，且出水水質(zhì)恒定，不會(huì)導(dǎo)致二次污染。

　　2.5觸媒密閉翻倒及裝填以減少汞的流失

　　為了避免翻倒轉(zhuǎn)化器觸媒過(guò)程中汞的流失，應(yīng)嚴(yán)格降低轉(zhuǎn)化器床層的溫度以減小汞的自然流失；同時(shí)，因在抽觸媒過(guò)程中容易造成大量的汞排人大氣，所以在其后再采用1個(gè)活性炭除汞器來(lái)回收氣相的汞。目前部分企業(yè)采用氣流輸送工藝將觸媒從轉(zhuǎn)化器頂部抽出，需要一個(gè)列管一個(gè)列管地抽，工作效率很低。對(duì)此，有2種方法可以解決：①不用翻倒觸媒，只需要切換一二組轉(zhuǎn)化器即可；②實(shí)現(xiàn)底部卸料，利用觸媒自身的重力將轉(zhuǎn)化器內(nèi)的觸媒卸出，進(jìn)人密閉篩分系統(tǒng)進(jìn)行篩分，這樣不需打開上封頭，防止在翻倒轉(zhuǎn)化器觸媒過(guò)程中汞從轉(zhuǎn)化器上封頭出飄散到大氣中，真正實(shí)現(xiàn)密閉翻倒。

　　3結(jié)語(yǔ)

　　根據(jù)上述分析可知，加強(qiáng)對(duì)汞污染的治理具有十分重要的意義，我們必須采取上述提出的幾點(diǎn)重要措施落實(shí)下去。此外，相關(guān)部門應(yīng)該大力宣傳汞的危害，政府大力投入資金支持汞污染的治理，作為個(gè)人應(yīng)正確認(rèn)識(shí)到汞的危害，自覺(jué)防治?？傊?，我們要從各個(gè)方面著手開始治理汞污染，最大限度的減少汞污染現(xiàn)象，保護(hù)環(huán)境，清潔生產(chǎn)。爭(zhēng)取做到“治理汞污染，人人有責(zé)”，從而促進(jìn)電石法聚氯乙烯的生產(chǎn)發(fā)展，同時(shí)也為企業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)更多的效益。