污泥與煤混燒過程中汞排放特性試驗研究.pdf

1、經(jīng)濟的快速發(fā)展和人口的日益增加使各種污泥排放量急劇增加，無論是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家都面臨著尋找合適的污水污泥處理方法的重要課題。因焚燒法具有減容效果好、消毒徹底、處理效率高、有利于實現(xiàn)資源化等優(yōu)點，它已成為解決污水污泥問題的有效途徑之一。但是，焚燒法所造成的二次污染問題在一定程度上限制了焚燒技術(shù)的應用和發(fā)展。 將污泥加入燃煤循環(huán)流化床燃燒試驗裝置，進行了污泥與煤混燒試驗研究，主要考察了循環(huán)流化床運行參數(shù)(污泥與煤質(zhì)量摻混比、過

2、量空氣系數(shù)、二次風率、Ca/S摩爾比、燃燒溫度等)和煙氣成分對焚燒煙氣和灰渣中重金屬汞的排放及其形態(tài)轉(zhuǎn)化特性的影響規(guī)律。試驗結(jié)果表明：由于污泥中的汞含量遠高于煤中汞含量，在污泥與煤混燒中，煙氣和飛灰中汞含量均比單獨煤燃燒時要高，且絕大部分汞以氣態(tài)的形式釋放到煙氣中，只有很少的一部分賦存于飛灰和底渣中；元素汞是煙氣中汞的主要賦存形態(tài)。隨著鈣硫摩爾比的增大，飛灰中汞含量相對增加，煙氣中氧化汞濃度大幅下降，氧化汞份額減小，說明鈣基吸附劑對氧化

3、汞有較強的吸附脫除作用，且CaO對煙氣中汞的吸附效果要好于CaCO<,3>。過量空氣系數(shù)對煙氣和灰渣中汞濃度的影響是通過爐膛溫度和飛灰殘?zhí)苛縼黹g接作用的；隨著二次風率的增大，煙氣中汞濃度增大，飛灰中汞含量呈現(xiàn)下降趨勢；隨著煙氣中SO<,2>、NO<,x>濃度的增大，煙氣中二價汞所占份額呈現(xiàn)上升趨勢。 根據(jù)試驗中測得的煙氣、飛灰和底渣中汞的濃度，進行了汞質(zhì)量平衡計算，結(jié)果誤差處于60％～140％之間。本文同時還得出了汞排放因子和飛

4、灰汞富集因子，分析了循環(huán)流化床運行參數(shù)對它們的影響規(guī)律，并總結(jié)了循環(huán)流化床焚燒系統(tǒng)汞排放的控制方法。 用N<,2>等溫(77K)吸附法檢測分析了污泥與煤混燒飛灰的比表面積、孔比表面積及其分布、孔隙分布等表面孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)；采用掃描電鏡(SEM)和X射線能譜分析(EDX)儀分析了飛灰樣品的表觀形貌特征和表面元素組成；采用X射線熒光光譜分析儀(XRF)分析了飛灰的化學組分；根據(jù)吸附理論計算得到了飛灰的分形維數(shù)；綜合分析了以上所測參數(shù)對

5、飛灰吸附汞的影響作用。研究結(jié)果表明，飛灰殘?zhí)剂颗c汞含量呈正相關(guān)關(guān)系：隨著飛灰顆粒比表面積增大，飛灰的汞吸附趨于增加?？追植荚綄捲接欣诠奈?，其中微孔在汞吸附過程中發(fā)揮更為重要的作用。飛灰樣品的分形維數(shù)處于2.1～2.6之間，且分形維數(shù)能較好地反映飛灰對汞的物理吸附性能。煙氣成分(如O<,2>和SO<,2>)與飛灰化學組成(如Ak<,2>O<,3>、Fe<,2>O<,3>、MgO等)可能對汞存在一定的催化氧化作用。飛灰對汞的吸附效果是