VCM 含汞废水的处理与职业卫生分析

王 伟，房宝平

（陕西北元化工集团有限公司，陕西榆林 719000）

陕西北元化工集团有限公司（以下简称北元集团）位于陕西榆神工业园区，拥有110万t/a 聚氯乙烯、80万t/a烧碱、4×125 MW 抽气式直接空冷汽轮发电、240万t/a 工业废渣水泥装置。公司依托北京中科百旺环保科技有限公司设计1套处理能力为120 t/d处理装置，现设施基本运行正常，出水指标符合GB15581-95《烧碱、聚氯乙烯工业水污染物排放标准》中规定的0.005 mg/L，对达标后的废水回用发生装置、水环真空泵补充用水及排放等，避免造成汞二次污染。

1 概述

氯乙烯单体（VCM）合成是生产聚氯乙烯（PVC）的核心工序，该公司在电石法生产工艺中氯乙烯合成是采用质量分数为10%～12%氯化汞，以活性炭为载体的催化剂。催化剂中汞的升华损失随反应生成的粗氯乙烯进入除汞器吸附气相，再经水洗塔、碱洗塔进行净化处理。碱洗塔排放的碱性废水进入含汞废水处理装置进行脱汞处理，减少对环境污染及人体危害。

氯化汞触媒通常以3种形态（废水、废气、废渣）存在于自然界中，无论哪种形态都会对人体健康造成伤害，特别是在转化器检修抽翻、填充过程中产生的粉尘、汞升华的蒸气、汞的废渣及含汞的废水等环节。减少和削减汞的流失是环保管理的重中之重。

1.1 含汞废水处理工艺流程

含汞废水来源于VCM 单体合成工序碱洗、盐酸解析、触媒抽翻、转化器泄漏排水、机泵冷却水、检修设备排水等环节，经混合后，含汞以（HgCl 计）为0.6～0.9 mg/L，其组分多变，需要收集到调节池中和后，送往含汞废水装置。含汞废水处理工艺流程见图1。

（1）含汞废水首先进入污水调节池调节水质、水量，由泵提升入中和反应器并加酸或碱调节pH值至7.0～8.0。

（2）经过中和反应后的出水，自流入混凝反应器，投加混凝剂发生混凝反应，经过分离器沉淀分离后去除水中的悬浮物质。

图1 含汞废水处理工艺流程简图

（3）出水自流入汞转型分离器，在此，投加除汞剂，使汞转入固相，在分离区进行固液分离，大部分的汞在此处去除，除汞剂在分离器中自循环使用，上清液自流到氧化还原反应器。

（4）经过氧化还原反应后的出水自流入储水池，经泵提升依次送入砂滤器、膜分离器，最终排入清水池，用户回用或达标外排。

（5）汞转型反应器内除汞剂一次投加，失效后排入储渣池，分离器产生的泥渣排入储渣池，由污泥泵送入压滤机，压滤处理后的滤饼外运到贵州省单寨汞矿厂处置，压滤出水回调节池。

1.2 含汞废水处理方法

目前含汞废水处理方法主要有化学沉淀法、离子交换法、蒸发浓缩法、电解法和吸附法等[1]，将汞质量浓度降到0.005 mg/L 以下，符合GB15581-95《烧碱、聚氯乙烯工业水污染物排放标准》标准。北元集团公司主要采取化学沉淀法进行除汞，该技术比较普遍，尤其在处理重金属含量高的废水具有良好的性能和优异的性价比，常用的沉淀剂为硫化钠，废水中的汞离子与其发生水解反应，其反应式为Hg2++2H2O=Hg（OH）2+2H+，由反应式可见pH 值调节非常重要，对Hg2+来说，pH 值小于2时，不发生水解；pH 值为5.0～7.0时，汞离子几乎全部水解为Hg（OH）2，而pH 值为8.0～9.0时汞离子与硫化钠产生难溶于水的的沉淀，Hg2++Na2S=HgS↓+2Na+，生成硫化汞沉淀后及时压滤，将滤饼集中送往贵州省单寨汞矿厂安全处置。

1.3 含汞废水水质

含汞废水是间接排放，有酸性的、碱性的、中性的废水，组分各不相同，废水中的汞含量随生产负荷提升及转化器抽翻数量增减有关，水质变化情况见表1。

表1 含汞废水水质情况表

2 异常情况处理

该装置运行以来主要出现调节池pH 值控制不稳定，出水悬浮物含量高、汞转型分离器除汞效率低、出水不达标等问题，通过运行，总结了一些异常情况处理对策，见表2。

表2 异常情况处理对策

3 汞危害及防护

汞在自然界以金属汞、无机汞和有机汞的形式存在。有机汞化合物均为脂溶性，也有不同程度的水溶性和挥发性。在GB5044-1985《职业性接触毒物危害程度分级》中，汞及其化合物属于Ⅰ级（极度危害），人在短时间内接触汞蒸气后，会引起急性中毒，头痛、乏力、多梦、睡眠障碍、发热等表现[2]。

3.1 临床表现[3]

各种汞化合物的毒性差别很大。元素汞基本无毒，无机汞中的升汞是剧毒物质，有机汞中的苯基汞分解较快，毒性不大。甲基汞进人人体很容易被吸收，不易降解，排泄很慢，特别是容易在脑中积累，毒性最大。如水俣病就是由甲基汞中毒造成的。汞及汞化合物对人体的损害与进人体内的汞量有关。汞对人体的危害主要是对中枢神经系统、消化系统及肾脏，对呼吸系统、皮肤、血液及眼睛也有一定的影响。临床表现程度分为急性汞中毒和慢性汞中毒（轻度汞中毒、中度汞中毒和重度汞中毒）2种，临床表现程度见表3。

表3 汞中毒临床表现程度表

3.2 防护对策

吸入高浓度汞蒸气可引起发热、化学性气管支气管炎和肺炎，出现呼吸衰竭，亦可发生急性肾功能衰竭，皮肤接触汞及其化合物可引起接触性皮炎，具有变态反应性质。皮疹为红斑丘疹，可融合成片或形成水疱，愈后遗有色素沉着。

人体接触汞后中毒应采取如下急救措施。

（1）口服汞中毒者，应及早用碳酸氢钠溶液或温水洗胃催吐，然后口服牛奶、蛋清或豆浆，以吸附毒物，需注意的是，切忌用盐水，否则，有增加汞吸收的可能。

（2）吸入汞中毒者，应立即撤离现场，换至空气新鲜、通风良好处，有条件的还应给氧吸入。

（3）吞咽困难者，应当禁食，并口服绿豆汤、豆浆水、麻油的混合液体。注意口腔护理，对抽搐、昏迷者，应及时清除口腔内异物，保持呼吸道的通畅。

（4）汞从伤口处进入人体后，应当立即停止使用汞溴红溶液。

（5）对眼睛接触者提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗，至少保持15 min 以上。

除以上紧急处理措施外，还应加强预防工作，给岗位作业人员配发有关劳动保护用品，如防毒面具、隔离式呼吸器、安全防护眼镜、胶布防毒衣、防护手套等，减少对人体伤害。按照《职业病体检项目和体检周期》 每年对接触汞及化合物的员工进行职业病体检。项目包括：内科常规检查、三颤、牙龈、尿汞定量、血、尿常规、肝功能、心电图、尿蛋白定量等，真正意义上落实“预防为主、防治结合”职业病方针。

4 结论

通过对VCM 含汞废水处理装置运行及汞对人体危害防治综述，认为聚氯乙烯生产企业采用低汞或无汞触媒，势在必行，也是减少汞污染的有效途径。更重要的是企业应定期开展职业病宣传教育，提高人员的思想认识，杜绝盲目接触汞及化合物造成的伤害。

［1］王小昌，李国栋，李春华.电石法聚氯乙烯含汞废水处理.聚氯乙烯，2013.41（4）：42－44.

［2］郑石子，颜才南，胡志宏，曾建华编著.聚氯乙烯生产与操作.北京：化学工业出版社，2008：230－231.

［3］解 军，程 磊.汞污染的危害及其环境标准.见：中国环境科学学会编.2010中国环境科学学会学术年会论文集（第四卷）.3785－3788.