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污泥焚烧烟气大气污染物排放及其控制研究进展

发布时间:2020-7-13 17:57:54      点击次数:462
在污泥焚烧过程中,会排放出大量有害物质,例如重金属,酸性气体以及焚烧后产生的灰分和矿渣。

燃烧烟气产生的污染物,这些有害物质会污染大气,那么如何减少污泥焚烧烟气中的污染物,减少污染 物的排放会污染大气。本文简要分析了污泥焚烧产生的空气污染物的排放和控制方法。

随着城市规模的不断扩大,人们的生活质量不断提高,生活垃圾的产生量也在增加,用水的增加废水的 排放已成为我国的关键环境保护问题之一。人们排放的污水量的增加也增加了污染。水处理的工作压力 也增加了污泥的产生。污泥焚化是处理污泥较快的方法,但污泥焚烧后的污染物排放对大气非常有害。

1污泥焚化

1.1污泥焚化的含义

污泥焚化是处理污泥的较快方法。污泥中含有大量的有机和无机物质,其中水含量超过一半。因此,对 污泥进行脱水是较重要的步骤之一。如果污泥中的大部分水没有清洗,污泥被焚化时,在高温的作用下 会消耗大量的助燃燃料,并且要花费大量时间才能燃烧。

焚烧增加了污泥焚烧的资金成本和时间成本。同时,由于污泥中含有大量水,因此不会进行处理脱水污 泥的焚烧将在高温的作用下产生大量的水蒸气,而高温水蒸气的产生将焚化焚化炉中的氧气。化学和腐 蚀减少了所用焚化炉的名称,也带来了隐患。因此,焚烧脱水污泥可以保证污泥的质数量。

焚化的经济性和稳定性。

1.2污泥焚化方法

污泥焚化有三种主要的焚化方法。首先是直接焚烧。污泥直接焚化无需脱水进行焚化。在污泥焚烧过程 中,污泥中含有大量的水,因此有消耗更多的燃料用于辅助燃烧。需要更多的时间,因此污泥焚化 的直接成本非常高。另一种是缓刑后的焚化方法。该方法是在污泥燃烧之前使污泥脱水,然后在污泥脱 水之后燃烧污泥。在污泥焚化过程中,由于污泥中的水较少,因此减少了用于污泥焚化的辅助燃料的量 ,并且还减少了污泥焚化的时间。

污泥干燥后的焚烧方法成本较低,稳定性较高。第三是混合焚烧法,污泥混合焚烧法

它是将污泥与可燃物混合然后焚化。污泥焚烧过程中,首先进行可燃物燃烧,然后进行燃烧。

污泥燃烧产生的热能会提高可燃物质。然后,产生可再循环的燃烧系统。因此,污泥混合焚烧法比较简 单。干燥后的焚烧法和混合焚烧法都需要早期的设备投资,干燥后的焚烧法需要购买脱水设备,因此在 早期阶段投入了更多的资金,并且在后期阶段进行污泥焚烧时减少了辅助燃料的使用。混合焚烧的方法也相同。有建立污泥运输系统的需要。初期投资也比较大,但污泥燃烧量和相对减少了可燃材料的使用量 ,并且形成燃烧循环系统可以有效地节省成本。

2污泥焚烧产生的大气污染物排放与控制

2.1重金属的排放与控制

(1)重金属的排放。污泥中的重金属主要来自污水排放,主要存在形式主要是金属氧化物和金属。

燃烧过程中氢氧化物和盐的存在,重金属的挥发速率和挥发程度不同,对大气的污染程度也不同,同时 ,某些重金属可以在燃烧过程中以固体形式排出,但是某些物质在燃烧过程中会智能地呈气态重金属以 放电形式进入大气,对人体造成伤害。

(2)重金属控制。在焚烧过程中添加石灰石,高岭土等吸附剂,以增强对重金属的吸附能力,从而制得 重金冷凝时,它迅速积聚在吸附剂上,沉积在底灰中,减少了重金属向大气中的挥发,减少了大气和人体是去除重金属的较稳定,较理想的方法。

2.2二恶英排放与控制

(1)二恶英的排放。二恶英的形成机理非常复杂。产生污泥焚化过程的方式主要有三种:一种是包装方式

含有PCDD / PCDF的化合物在燃烧室内的不完燃烧;另一种是在500〜800℃的温度下的氯化物(例如氯 酚,氯苯等)在高温条件下,它将热解重排反应并迅速产生大量的二恶英,即所谓的“高温同相合成机 理”。

分解速率远高于由前体合成的二恶英的速率。第三是无机氯化物和有机化合物在催化剂的参与下的结合 粉煤灰中存在的金属化合物在从较低的温度范围内催化二恶英的形成,包括从头算反应和异质前体的形 成机理。在污泥焚烧过程中,二恶英以气体或粉尘颗粒的形式排出。

(2)控制二恶英。只要严格控制焚烧温度,停留时间,氧气含量和硫/氯含量,二恶英的形成就会受到 影响。

生产条件和工艺参数可以有效控制二恶英的形成。当燃烧温度控制在850℃以上时,停留时间超过2s二恶 英,当时,烟气中二恶英的分解率大于98%。因此,控制焚烧温度和在生产中的停留时间可以有效地控 制二恶英的形成。二恶英再合成的较高温度范围为250〜500℃,焚烧烟气温度迅速降至200℃以下,从而 减少了二恶英的产生。二恶英的形成随着氧气含量的减少而减少,减少氧气50%可以减少30%的二恶英 的形成,因此一般工程建议将氧气含量控制在8%以下。二恶英的氯主要以氯气或氯化氢的形式存在。不完燃烧中氯和硫的含量氯比率参与地层。随着污泥中氯含量的增加,烟道气中PCDD / PCDF的排放增加 。因此,通过添加氧化钙,石灰施等控制二恶英的前体氯化氢的形成。氯气的形成主要通过迪肯反应产 生,可以抑制二氧化硫在迪肯反应中,随着污泥中硫氯比的增加,二恶英和呋喃的形成浓度降低,从而 抑制了二恶英的形成。

2.3酸性气体的排放与控制

(1)释放酸性气体。焚烧过程中污泥会产生氮氧化物和硫氧化物

以及其他会造成大气污染的酸性气体以及诸如氮氧化物和硫氧化物的酸性气体可以在污泥焚烧过程中以 烟气的形式消除在大气中,它成为大气污染物。

(2)控制酸性气体。研究发现,通过控制焚烧温度可以减少氮氧化物的形成,通过添加碱性吸附剂可以 吸附氮氧化物,因此通过研究烟气选择性催化反应来减少氮氧化物向大气中的排放。焚烧过程中的硫氧 化物,主要原因是污泥中的硫元素在焚烧过程中与氧气结合在一起。通过添加固硫剂固定燃烧过程中的 脱硫。

将来,将烟气脱硫装置用于烟气的净化和脱硫。当前的许多研究表明,控制污泥和二恶英中硫和重金属 的焚烧英国的控制有一些关系,因此在控制重金属和二恶英时,要考虑到去除硫氧化物以满足清洁焚烧 的要求

2.4灰分的排放与控制

(1)排灰,排渣。污泥焚烧产生的烟灰包括黑烟,飞灰和灰渣。焚烧后沉积污泥中的重金属灰渣的焚烧 (包括底渣和粉煤灰)使污泥的焚烧灰渣产生更大的危害。

(2)灰渣控制。可以通过控制焚烧温度,焚烧环境,工艺参数以及污泥焚烧过程中吸附剂的添加来控制 。抑制污染物的产生,从而降低污泥焚烧二次污染的风险,提高污泥焚化处理过程。

3结论

污泥焚烧方法是一种非常快速简便的污泥处理方法,但是在污泥焚烧过程中会产生大量污染物。

通过了解污染物形成的原因并采取相应的措施,可以有效地控制污染物的产生,并起到保护环境的作用 。
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