技术领域：
本发明涉及汞离子废水处理领域，具体的涉及一种含汞废水的高效处理方法。
背景技术：
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人类燃烧煤、石油等燃料以及其他金属冶炼、pvc和电器工业等工业废水都向大气和水环境中排放了大量的汞，全球每年向环境中排放的汞量大约有4.4-7.5万t，这些汞进入环境或生态系统后就会存留、转移和富集，最终会对土壤、动物以及人类的健康造成危害。方法有化学沉淀、离子交换、膜分离过程处理含汞废水，多数成本较高，或操作复杂，后处理不易。目前在实际运用中较多的是采用吸附法，吸附法因其材料便宜易得、成本低廉、去除效果好，一直以来受到工业界的青睐。
吸附包括物理吸附和化学吸附。物理吸附是靠分子间引力而使吸附质被吸附；化学吸附是靠发生化学反应而使吸附质被吸附。这两种吸附并非是不相容的，在整个吸附过程中往往同时发生，只是某一种吸附占主要地位。目前国内外许多研究者的重点研究方向是寻找可替代的天然吸附材料，一类是天然吸附材料，如小麦稻秆、玉米棒子芯、木材锯屑等，另一类是藻类植物、矿物类和矿物粘土类；还有一类是天然高分子多糖，进行物理或化学改性后去除废水中的重金属离子，如改性壳聚糖、改性淀粉、改性纤维素、改性果胶等。与合成吸附剂相比，天然吸附剂具备来源广泛易得，成本低，无毒无害，无二次污染和易于生物降解等优点。
技术实现要素：
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本发明的目的是提供一种含汞废水的高效处理方法，其可以有效出去废水中的汞离子，对水体无二次污染，且可以实现汞离子去除过程中的检测。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种含汞废水的高效处理方法，包括以下步骤：
(1)将氨基来源单体加入到蒸馏水中，然后超声处理至固体溶解，得到溶液a；将巯基来源单体加入到蒸馏水中，超声处理至固体溶解，制得溶液b；
(2)用注射器将溶液b逐滴加入到溶液a中，边滴加边搅拌，然后加入过硫酸铵溶液，搅拌20-40s，得到混合溶液；
(3)将混合溶液转移至反应釜中，在160-200℃下反应12-72h；反应结束后，自然冷却至室温，并将产物在5000-8000rpm下离心，上清液储存，备用；
(4)将壳聚糖和醋酸溶液混合，搅拌至固体溶解，得到壳聚糖溶液，向壳聚糖溶液中加入聚乙二醇，边加入边搅拌，加入完毕后继续搅拌至聚乙二醇溶解，静置1-3h，得到混合液，并用注射器将混合液逐滴加入到质量浓度为5％的氢氧化钠溶液中，离心，洗涤沉淀，得到多孔壳聚糖凝胶；
(5)将活性污泥、多孔壳聚糖凝胶、步骤(3)制得的上清液混合均匀，加入三乙胺以及固含量为25％的乙二醛溶液，搅拌后在40-90℃下反应10-20h，反应结束后冷却至室温，并加入四氧化三铁，搅拌混合后升温至60-70℃反应24h，反应结束后将产物倒入到模具中使其厚度小于1cm，冰箱中冷冻24h；
(6)将冷冻后的样品进行冷冻干燥，冷冻干燥后在真空干燥箱中80℃下干燥2h，然后升温至105℃干燥2h，最后升温至130℃下干燥1.5h，得到复合吸附剂；
(7)将含汞废水通过废水输送泵进入到还原反应器中，并经过由锌粉组成的填料层，废水中的汞离子与锌粉反应，析出汞单质，然后打开阀门，将还原反应器中的液体进入到旋液分离器中，液液分离后，下层为汞单质，上层为废水，汞单质由底部流出并收集存贮，废水由旋液分离器顶部泵入到还原反应器中，重新进行还原处理，如此反复直至旋液分离器中液液分离后分层不明显；最后将旋液分离器中的废水泵入到吸附处理池中；
(8)向吸附处理池中加入上述制得的复合吸附剂，搅拌吸附30-70min，静置沉淀2-4h，上清液含汞浓度小于0.2μg/l，符合排放标准，沉淀中的复合吸附剂回收再利用。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述氨基来源单体为邻苯二胺、间苯二胺、对苯二胺中的一种或几种混合。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述巯基来源单体为半胱氨酸。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，溶液a、溶液b中，氨基来源单体、巯基来源单体的浓度为0.5mm-50mm。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)上清液中，聚合物量子点的粒径大小为1.9-6.45nm。
作为上述技术方案的优选，步骤(4)中，壳聚糖、醋酸溶液、聚乙二醇、氢氧化钠溶液的质量比为3：(5-7)：(0.1-0.2)：7。
作为上述技术方案的优选，步骤(5)中，所述活性污泥、多孔壳聚糖凝胶、上清液的质量比为10：(2-3)：(0.5-1)。
作为上述技术方案的优选，步骤(5)中，所述三乙胺、乙二醛溶液、四氧化三铁的加入量分别为多孔壳聚糖凝胶重量的1-3％、5％、3％。
作为上述技术方案的优选，步骤(8)中，所述复合吸附剂的用量为100-200mg/l。
本发明具有以下有益效果：
首先，本发明以氨基来源的单体与巯基来源单体为原料，在过硫酸铵的作用下聚合，生成的聚合物量子点中含有丰富的氨基和巯基，其可以有效与金属离子发生络合，使得聚合物量子点发生荧光猝灭，从而可以有效对废水中的重金属离子进行追踪监测，；
其次，本发明以壳聚糖作为原料，并以醋酸作为溶剂载体，以聚乙二醇作为致孔剂，制得了多孔状的壳聚糖凝胶，经过氢氧化钠溶液处理后，得到的多孔壳聚糖凝胶具有稳定的孔隙结构，可以有效实现对重金属离子的吸附，且其表面具有较多的羧基基团，在三乙胺的催化下，其可以与乙二醛发生缩合，且聚合物量子点中的部分氨基也可以与乙二醛发生缩合，从而制得结构稳定的复合吸附剂，其对汞离子的吸附量大，四氧化三铁的加入，使得吸附剂的分离更为简单，且本发明制得的复合吸附剂成本低，无毒，对水体无二次污染，经济环保。
具体实施方式：
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
一种含汞废水的高效处理方法，包括以下步骤：
(1)将邻苯二胺加入到蒸馏水中，然后超声处理至固体溶解，得到溶液a，其中，邻苯二胺的浓度为0.5mm；将半胱氨酸加入到蒸馏水中，超声处理至固体溶解，制得溶液b，其中半胱氨酸的浓度为0.5mm；
(2)用注射器将溶液b逐滴加入到溶液a中，边滴加边搅拌，然后加入过硫酸铵溶液，搅拌20s，得到混合溶液；
(3)将混合溶液转移至反应釜中，在160℃下反应12h；反应结束后，自然冷却至室温，并将产物在5000rpm下离心，上清液储存，备用；
(4)将壳聚糖和醋酸溶液混合，搅拌至固体溶解，得到壳聚糖溶液，向壳聚糖溶液中加入聚乙二醇，边加入边搅拌，加入完毕后继续搅拌至聚乙二醇溶解，静置1h，得到混合液，并用注射器将混合液逐滴加入到质量浓度为5％的氢氧化钠溶液中，离心，洗涤沉淀，得到多孔壳聚糖凝胶；其中，壳聚糖、醋酸溶液、聚乙二醇、氢氧化钠溶液的质量比为3：5：0.1：7；
(5)将活性污泥、多孔壳聚糖凝胶、步骤(3)制得的上清液混合均匀，加入三乙胺以及固含量为25％的乙二醛溶液，搅拌后在40℃下反应20h，反应结束后冷却至室温，并加入四氧化三铁，搅拌混合后升温至60-70℃反应24h，反应结束后将产物倒入到模具中使其厚度小于1cm，冰箱中冷冻24h；其中，活性污泥、多孔壳聚糖凝胶、上清液的质量比为10：2：0.5，三乙胺、乙二醛溶液、四氧化三铁的加入量分别为多孔壳聚糖凝胶重量的1％、5％、3％；
(6)将冷冻后的样品进行冷冻干燥，冷冻干燥后在真空干燥箱中80℃下干燥2h，然后升温至105℃干燥2h，最后升温至130℃下干燥1.5h，得到复合吸附剂；
(7)将含汞废水通过废水输送泵进入到还原反应器中，并经过由锌粉组成的填料层，废水中的汞离子与锌粉反应，析出汞单质，然后打开阀门，将还原反应器中的液体进入到旋液分离器中，液液分离后，下层为汞单质，上层为废水，汞单质由底部流出并收集存贮，废水由旋液分离器顶部泵入到还原反应器中，重新进行还原处理，如此反复直至旋液分离器中液液分离后分层不明显；最后将旋液分离器中的废水泵入到吸附处理池中；
(8)向吸附处理池中加入100mg/l上述制得的复合吸附剂，搅拌吸附30min，静置沉淀2h，上清液含汞浓度小于0.2μg/l，符合排放标准，沉淀中的复合吸附剂回收再利用。
实施例2
一种含汞废水的高效处理方法，包括以下步骤：
(1)将间苯二胺加入到蒸馏水中，然后超声处理至固体溶解，得到溶液a，其中，间苯二胺的浓度为50mm；将半胱氨酸加入到蒸馏水中，超声处理至固体溶解，制得溶液b，其中半胱氨酸的浓度为50mm；
(2)用注射器将溶液b逐滴加入到溶液a中，边滴加边搅拌，然后加入过硫酸铵溶液，搅拌40s，得到混合溶液；
(3)将混合溶液转移至反应釜中，在200℃下反应72h；反应结束后，自然冷却至室温，并将产物在8000rpm下离心，上清液储存，备用；
(4)将壳聚糖和醋酸溶液混合，搅拌至固体溶解，得到壳聚糖溶液，向壳聚糖溶液中加入聚乙二醇，边加入边搅拌，加入完毕后继续搅拌至聚乙二醇溶解，静置3h，得到混合液，并用注射器将混合液逐滴加入到质量浓度为5％的氢氧化钠溶液中，离心，洗涤沉淀，得到多孔壳聚糖凝胶；其中，壳聚糖、醋酸溶液、聚乙二醇、氢氧化钠溶液的质量比为3：7：0.2：7；
(5)将活性污泥、多孔壳聚糖凝胶、步骤(3)制得的上清液混合均匀，加入三乙胺以及固含量为25％的乙二醛溶液，搅拌后在90℃下反应10h，反应结束后冷却至室温，并加入四氧化三铁，搅拌混合后升温至60-70℃反应24h，反应结束后将产物倒入到模具中使其厚度小于1cm，冰箱中冷冻24h；其中，活性污泥、多孔壳聚糖凝胶、上清液的质量比为10：3：1，三乙胺、乙二醛溶液、四氧化三铁的加入量分别为多孔壳聚糖凝胶重量的3％、5％、3％；
(6)将冷冻后的样品进行冷冻干燥，冷冻干燥后在真空干燥箱中80℃下干燥2h，然后升温至105℃干燥2h，最后升温至130℃下干燥1.5h，得到复合吸附剂；
(7)将含汞废水通过废水输送泵进入到还原反应器中，并经过由锌粉组成的填料层，废水中的汞离子与锌粉反应，析出汞单质，然后打开阀门，将还原反应器中的液体进入到旋液分离器中，液液分离后，下层为汞单质，上层为废水，汞单质由底部流出并收集存贮，废水由旋液分离器顶部泵入到还原反应器中，重新进行还原处理，如此反复直至旋液分离器中液液分离后分层不明显；最后将旋液分离器中的废水泵入到吸附处理池中；
(8)向吸附处理池中加入200mg/l上述制得的复合吸附剂，搅拌吸附70min，静置沉淀4h，上清液含汞浓度小于0.2μg/l，符合排放标准，沉淀中的复合吸附剂回收再利用。
实施例3
一种含汞废水的高效处理方法，包括以下步骤：
(1)将对苯二胺加入到蒸馏水中，然后超声处理至固体溶解，得到溶液a，其中，对苯二胺的浓度为10mm；将半胱氨酸加入到蒸馏水中，超声处理至固体溶解，制得溶液b，其中半胱氨酸的浓度为10mm；
(2)用注射器将溶液b逐滴加入到溶液a中，边滴加边搅拌，然后加入过硫酸铵溶液，搅拌20s，得到混合溶液；
(3)将混合溶液转移至反应釜中，在170℃下反应20h；反应结束后，自然冷却至室温，并将产物在6000rpm下离心，上清液储存，备用；
(4)将壳聚糖和醋酸溶液混合，搅拌至固体溶解，得到壳聚糖溶液，向壳聚糖溶液中加入聚乙二醇，边加入边搅拌，加入完毕后继续搅拌至聚乙二醇溶解，静置1.5h，得到混合液，并用注射器将混合液逐滴加入到质量浓度为5％的氢氧化钠溶液中，离心，洗涤沉淀，得到多孔壳聚糖凝胶；其中，壳聚糖、醋酸溶液、聚乙二醇、氢氧化钠溶液的质量比为3：5.5：0.1：7；
(5)将活性污泥、多孔壳聚糖凝胶、步骤(3)制得的上清液混合均匀，加入三乙胺以及固含量为25％的乙二醛溶液，搅拌后在50℃下反应18h，反应结束后冷却至室温，并加入四氧化三铁，搅拌混合后升温至60-70℃反应24h，反应结束后将产物倒入到模具中使其厚度小于1cm，冰箱中冷冻24h；其中，活性污泥、多孔壳聚糖凝胶、上清液的质量比为10：2.2：0.6，三乙胺、乙二醛溶液、四氧化三铁的加入量分别为多孔壳聚糖凝胶重量的1.5％、5％、3％；
(6)将冷冻后的样品进行冷冻干燥，冷冻干燥后在真空干燥箱中80℃下干燥2h，然后升温至105℃干燥2h，最后升温至130℃下干燥1.5h，得到复合吸附剂；
(7)将含汞废水通过废水输送泵进入到还原反应器中，并经过由锌粉组成的填料层，废水中的汞离子与锌粉反应，析出汞单质，然后打开阀门，将还原反应器中的液体进入到旋液分离器中，液液分离后，下层为汞单质，上层为废水，汞单质由底部流出并收集存贮，废水由旋液分离器顶部泵入到还原反应器中，重新进行还原处理，如此反复直至旋液分离器中液液分离后分层不明显；最后将旋液分离器中的废水泵入到吸附处理池中；
(8)向吸附处理池中加入120mg/l上述制得的复合吸附剂，搅拌吸附40min，静置沉淀2.5h，上清液含汞浓度小于0.2μg/l，符合排放标准，沉淀中的复合吸附剂回收再利用。
实施例4
一种含汞废水的高效处理方法，包括以下步骤：
(1)将邻苯二胺加入到蒸馏水中，然后超声处理至固体溶解，得到溶液a，其中，邻苯二胺的浓度为20mm；将半胱氨酸加入到蒸馏水中，超声处理至固体溶解，制得溶液b，其中半胱氨酸的浓度为20mm；
(2)用注射器将溶液b逐滴加入到溶液a中，边滴加边搅拌，然后加入过硫酸铵溶液，搅拌30s，得到混合溶液；
(3)将混合溶液转移至反应釜中，在180℃下反应40h；反应结束后，自然冷却至室温，并将产物在7000rpm下离心，上清液储存，备用；
(4)将壳聚糖和醋酸溶液混合，搅拌至固体溶解，得到壳聚糖溶液，向壳聚糖溶液中加入聚乙二醇，边加入边搅拌，加入完毕后继续搅拌至聚乙二醇溶解，静置2h，得到混合液，并用注射器将混合液逐滴加入到质量浓度为5％的氢氧化钠溶液中，离心，洗涤沉淀，得到多孔壳聚糖凝胶；其中，壳聚糖、醋酸溶液、聚乙二醇、氢氧化钠溶液的质量比为3：6：0.15：7；
(5)将活性污泥、多孔壳聚糖凝胶、步骤(3)制得的上清液混合均匀，加入三乙胺以及固含量为25％的乙二醛溶液，搅拌后在70℃下反应16h，反应结束后冷却至室温，并加入四氧化三铁，搅拌混合后升温至60-70℃反应24h，反应结束后将产物倒入到模具中使其厚度小于1cm，冰箱中冷冻24h；其中，活性污泥、多孔壳聚糖凝胶、上清液的质量比为10：3：0.7，三乙胺、乙二醛溶液、四氧化三铁的加入量分别为多孔壳聚糖凝胶重量的2％、5％、3％；
(6)将冷冻后的样品进行冷冻干燥，冷冻干燥后在真空干燥箱中80℃下干燥2h，然后升温至105℃干燥2h，最后升温至130℃下干燥1.5h，得到复合吸附剂；
(7)将含汞废水通过废水输送泵进入到还原反应器中，并经过由锌粉组成的填料层，废水中的汞离子与锌粉反应，析出汞单质，然后打开阀门，将还原反应器中的液体进入到旋液分离器中，液液分离后，下层为汞单质，上层为废水，汞单质由底部流出并收集存贮，废水由旋液分离器顶部泵入到还原反应器中，重新进行还原处理，如此反复直至旋液分离器中液液分离后分层不明显；最后将旋液分离器中的废水泵入到吸附处理池中；
(8)向吸附处理池中加入140mg/l上述制得的复合吸附剂，搅拌吸附50min，静置沉淀3h，上清液含汞浓度小于0.2μg/l，符合排放标准，沉淀中的复合吸附剂回收再利用。
实施例5
一种含汞废水的高效处理方法，包括以下步骤：
(1)将对苯二胺加入到蒸馏水中，然后超声处理至固体溶解，得到溶液a，其中，对苯二胺的浓度为40mm；将半胱氨酸加入到蒸馏水中，超声处理至固体溶解，制得溶液b，其中半胱氨酸的浓度为40mm；
(2)用注射器将溶液b逐滴加入到溶液a中，边滴加边搅拌，然后加入过硫酸铵溶液，搅拌30s，得到混合溶液；
(3)将混合溶液转移至反应釜中，在180℃下反应60h；反应结束后，自然冷却至室温，并将产物在7000rpm下离心，上清液储存，备用；
(4)将壳聚糖和醋酸溶液混合，搅拌至固体溶解，得到壳聚糖溶液，向壳聚糖溶液中加入聚乙二醇，边加入边搅拌，加入完毕后继续搅拌至聚乙二醇溶解，静置2.5h，得到混合液，并用注射器将混合液逐滴加入到质量浓度为5％的氢氧化钠溶液中，离心，洗涤沉淀，得到多孔壳聚糖凝胶；其中，壳聚糖、醋酸溶液、聚乙二醇、氢氧化钠溶液的质量比为3：6.5：0.2：7；
(5)将活性污泥、多孔壳聚糖凝胶、步骤(3)制得的上清液混合均匀，加入三乙胺以及固含量为25％的乙二醛溶液，搅拌后在80℃下反应14h，反应结束后冷却至室温，并加入四氧化三铁，搅拌混合后升温至60-70℃反应24h，反应结束后将产物倒入到模具中使其厚度小于1cm，冰箱中冷冻24h；其中，活性污泥、多孔壳聚糖凝胶、上清液的质量比为10：2.7：0.9，三乙胺、乙二醛溶液、四氧化三铁的加入量分别为多孔壳聚糖凝胶重量的2.5％、5％、3％；
(6)将冷冻后的样品进行冷冻干燥，冷冻干燥后在真空干燥箱中80℃下干燥2h，然后升温至105℃干燥2h，最后升温至130℃下干燥1.5h，得到复合吸附剂；
(7)将含汞废水通过废水输送泵进入到还原反应器中，并经过由锌粉组成的填料层，废水中的汞离子与锌粉反应，析出汞单质，然后打开阀门，将还原反应器中的液体进入到旋液分离器中，液液分离后，下层为汞单质，上层为废水，汞单质由底部流出并收集存贮，废水由旋液分离器顶部泵入到还原反应器中，重新进行还原处理，如此反复直至旋液分离器中液液分离后分层不明显；最后将旋液分离器中的废水泵入到吸附处理池中；
(8)向吸附处理池中加入180mg/l上述制得的复合吸附剂，搅拌吸附60min，静置沉淀3.5h，上清液含汞浓度小于0.2μg/l，符合排放标准，沉淀中的复合吸附剂回收再利用。
经检测，实施例1-5所述的废水处理方法，可以去除废水中99.9％以上的汞离子。