一、電石法PVC用汞狀況

聚氯乙烯（PVC）是五大通用塑料之一,廣泛應用于工業(yè)、農業(yè)、國防、化學建材等重要領域。是“以塑代鋼、以塑代木”的重要產品,是建立資源、能源節(jié)約型社會的重要產品之一，在國民經濟中占有重要的地位。

聚氯乙烯生產有乙烯和乙炔兩種原料路線，國外主要采用乙烯原料路線。由于中國缺油、少氣、富煤的特殊的資源結構，決定了中國聚氯乙烯以電石乙炔原料路線為主。

圖1 電石法聚氯乙烯產業(yè)工藝流程示意圖

在傳統(tǒng)電石法聚氯乙烯生產藝中，氯乙烯合成工序采用固定床反應器，氯化汞作為催化劑。目前，電石法氯乙烯合成反應使用以活性炭為載體的氯化汞觸媒，其中氯化汞質量分數(shù)為10-12.5%(氯化汞平均含量以11%計)，觸媒使用壽命到期后其中氯化汞含量降到3-5%，使用過程中汞流失量約70%，由于近年來汞價增長較快，觸媒的質量有所下降，整體消耗水平上升。到2012年，中國電石法聚氯乙烯的汞觸媒消耗量將達到1.2萬噸,汞的消耗量將超過1000噸。

二、汞的消耗

汞的消耗,一方面，使用過程中氯化汞觸媒的活性物質—氯化汞將緩慢地升華氣化，并隨合成氣脫離載體，造成觸媒中氯化汞的流失以及各類含汞廢物的產生，如脫汞器中吸附揮發(fā)汞化合物的活性炭、組合吸收處的鹽酸等；另一方面，操作過程中氯化汞觸媒破損產生一定的灰渣，積炭失活產生大量的廢觸媒，以及脫汞器中吸附流失汞化合的活性炭等，造成一定量的固體含汞廢物。汞的去向如下圖所示：

圖 2 電石法氯乙烯合成中汞的去向

三、汞的危害

汞及其化合物都是有毒物質,在一般情況下多為慢性中毒。汞主要影響人的神經中樞系統(tǒng)，會發(fā)生齒齦炎、腹瀉、心神不定、顫抖等癥狀。毒性的是汞的烷基化合物-甲基汞二甲基汞。它被人體吸收后大部分積聚于腦髓中,其中毒癥狀開始是疲乏頭昏易怒,隨后發(fā)生顫抖、手腳麻痹、吞咽困難、耳聾、視力模糊、肌肉運動失調,嚴重者會情緒紊亂語言不清甚至導致死亡。

四、含汞廢水的組成

VCM合成工段中各環(huán)節(jié)含汞廢物分布情況如下圖所示，含汞廢水包括：抽觸媒廢水、沖洗水、水洗塔水、堿洗塔堿水等多種廢水。各股廢水間歇排放，有酸性的，有堿性的，有中性的，性質各不相同，廢水的汞含量隨生產負荷與氯化汞觸媒的性能變化也會有一定的波動，一般在5mg/l以下?？傮w水量較小，10-20萬t/a，PVC生產裝置的含汞廢水量在1-5m3/h。

圖3 電石法氯乙烯合成工段汞流失及衍生的含汞物

4.1 PVC含汞廢水水質情況

廢水鹽分：>100000mg/l

主要為NaCl（占95%以上）

PH值6-9

懸浮物<15mg/l

汞含量≤1ppm

包括Hg2+、Hg+、絡合汞

流量1-5m3/hr 一般情況水量不會很大

4.2含汞廢水的治理

廢水中的汞一般以化合物形式存在，分為有機汞和無機汞兩大類，從廢水中除去有機汞的方法還處于研究階段，而除去無機汞的方法很多。每種處理技術的效果和經濟性與多種因素有關，如汞的化學性質，初始汞濃度廢水中共存的其他成分以及要達到的汞去除率等。

常用的處理技術有硫化物沉淀法、離子交換法、吸附混凝法以及還原過濾法、活性炭吸附法、微生物濃集法、羊毛吸收法等。

電石法PVC廠家現(xiàn)常采用兩種或者幾種方法相結合的方式來治理汞污染，如：

圖4含汞廢水傳統(tǒng)處理工藝流程

而面對當前環(huán)保部門更高、更嚴的要求，國家要求的排放標準(《燒堿、聚氯乙烯工業(yè)水污染排放標準》(GB15581-2016)表6要求，汞含量<0.003mg/L，即3ppb以下)），傳統(tǒng)常規(guī)工藝一般都達不到處理要求。

特種除汞離子交換樹脂可以將廢水中的汞含量降低到5ppt以下，遠遠低于國家排放標準，解決了含汞廢水帶來的潛在環(huán)境隱患，降低環(huán)境污染，實現(xiàn)了零汞或微汞排放。

圖5 PVC含汞廢水處理工藝

我國面臨汞污染防治以及履行國際汞公約的雙重壓力，迫切需要開展汞污染特征、環(huán)境過程及減排技術原理的研究，在無汞催化劑尚未研究成功的形勢下，電石法PVC企業(yè)必須應用新技術、新工藝加強汞污染的專項治理。

五.除汞特種離子交換樹脂介紹

一款為了從工業(yè)廢水中去除回收汞而專門開發(fā)的螯合樹脂。

一款擁有聚乙烯異硫脲官能基的大孔樹脂，這種樹脂對汞有的選擇性。鈉，堿土，鐵銅等重金屬等是不能干擾其對汞選擇去除回收的。

主要應用在酸性廢水除汞，適用的PH值范圍是0-7，這款樹脂本身不可再生，但是由于其極大的交換量決定了它可以長時間穩(wěn)定運行，樹脂對于汞交換容量可達到150g/l，對于低濃度的含汞廢水出水標準可以做到5ppt，可以徹底解決廢水除汞的難題。

一款含有附著甲基硫醇聚苯乙烯共聚物架構的非常耐用的大孔型樹脂。

通過形成穩(wěn)定的硫醇鹽來選擇性去除回收汞。此樹脂在廣泛的PH（0-14）范圍內都是穩(wěn)定的，并且汞的離子形態(tài)幾乎不影響樹脂的吸附能力。并且很容易用濃鹽酸（10-15%）再生。

其優(yōu)越的物理性能決定了其較長的使用壽命，一般可使用3-5年，其硫醇的官能基對汞有極強的選擇性，交換容量可達150g/l，出水水質可做到5ppt，是一種的除汞材料。