油田油泥与煤在流化床中的混烧

基于小型流化床焚烧实验平台,通过含油污泥与煤混合燃烧,分析气体污染物排放浓度以及灰渣特性。含油污泥与煤混烧后NO_x、SO_2的排放浓度均低于危险废物焚烧排放标准。根据灰渣中组分分析,煤中碱金属化合物能抑制SO_2的排放。渣样的浸出毒性均在标准范围内,灰样的浸出毒性高于渣样,主要因为飞灰中更容易富集挥发和易溶形态的重金属。基于小试实验的结果,油泥在小型流化床上的燃烧不充分导致了CO排放浓度较高,且灰的灼减率较高,因此,在后续中试以及示范工程中,应保证油泥的充分燃烧,为灰渣的综合利用提供理论基础。     

污水污泥在富氧环境下燃烧特性的实验研究

采用综合热分析仪研究了空气气氛和富氧气氛下污水污泥和煤的燃烧曲线,分析比较氧浓度对污泥燃烧特性参数的影响,并计算得到各工况下的动力学参数。结果表明：随着氧浓度增加,污泥燃烧DTG曲线向低温区移动,着火温度和燃尽温度均降低,综合燃烧指数大大提高,污泥燃烧特性得到改善。可用两段一级反应动力学模型来较好的描述污泥的主要燃烧过...     

污泥热干化和燃烧特性试验研究

分别在桨叶式干化机和热重仪上进行污泥干化和燃烧试验,研究了污泥干化特性和污染物排放特性,并对污泥的燃烧特性进行分析。结果表明,污泥干化过程分为黏稠区、粘滞区和颗粒区3个阶段。干化过程排放的污染气体有氨气、氯化氢、氟化氢、氰化氢、甲烷和挥发性有机酸等,其中氨气为主要污染气体。经冷凝吸收和活性炭吸附处理后,各种污染气体浓度均显著降低,其中氨气去除率最高,达97.04%。污泥干化冷凝液的BOD5和COD质量浓度分别为4 040、8 510mg/L,氨氮的质量浓度为1 025mg/L,pH为9.84,属于高浓度有机废水。污泥的燃烧过程可以分为3个失重阶段:水分析出阶段(50～150℃),挥发分燃烧阶段(150～450℃),固定碳燃烧阶段(450～650℃)。分别用Kissinger法和Ozawa法计算挥发分燃烧阶段和固定碳燃烧阶段的活化能和动力学方程,挥发分燃烧阶段的活化能低于固定碳燃烧阶段,表明挥发分燃烧阶段污泥更易燃烧。污泥的燃烧过程在650℃时基本完成,因此实际工程应用中,设计干化污泥的焚烧温度在750℃比较合理。     

城市下水污泥焚烧过程中二次污染物排放特性的试验研究

在0.15 MWt循环流化床燃烧试验台上进行了城市下水污泥与煤的混烧试验,分析了烟气中的二次污染物排放特性.分析结果表明,利用循环流化床焚烧城市下水污泥时,添加辅助燃料(如煤)及改变焚烧条件,不仅可以达到稳定燃烧的目的,而且有利于抑制焚烧中二次污染物(如CO及二恶英等有机污染物)的生成.分析了焚烧污泥污染物的排放特性,为采用焚烧方式处理城市下水污泥提供了基础性试验数据.     

半焦与城市污泥混合物的燃烧性能研究

采用热重分析法研究了半焦与城市污泥混合物的燃烧性能,揭示了半焦添加量对城市污泥燃烧性能的影响规律,为基于半焦的污泥调质与机械脱水污泥的高效能源化利用提供理论支持与依据。结果表明:城市污泥的着火温度低,容易燃烧,但其灰分高,燃烧速率慢,燃烧性能差;云南褐煤热解半焦的着火温度比城市污泥高,着火相对困难,但其燃烧速率快,燃烧性能好;随半焦配比的增大,半焦与城市污泥混合物的燃烧性能变好,说明半焦能改善城市污泥的燃烧性能,当半焦配比大于40%(质量分数)时,半焦与城市污泥混合物的微商热重曲线呈单峰,有较好的燃烧性能。     

火电厂协同资源化处理城市污泥二次污染控制

控制循环流化床锅炉掺烧城市污泥二次污染物的排放,实现污泥的减量化、无害化处置和资源化利用。方法:利用循环流化床锅炉烟气余热干燥污泥,干化污泥与燃煤掺配燃烧,污泥干燥系统与锅炉DCS控制系统对接,依据机组负荷自动化控制锅炉耗煤量、床温和污泥给入量等运行参数,有效抑制二恶英的形成。结果表明,污泥自动化掺烧系统投运后,烟气中二恶英的排放浓度小时均值不高于0.011 0 ng TEQ·(Nm)-3,飞灰中二恶英含量不高于2.802 2 ng TEQ·kg-1、底渣中二恶英含量不高于0.659 6 ng TEQ·kg-1,符合国家污染控制标准要求。火电厂协同资源化处理城市污泥过程中,污泥自动化掺烧系统投运能够有效控制二次污染物的排放,实现了城市污泥的减量化、无害化处置和资源化利用。     

控制燃油锅炉运行中NOx生成的技术研究

分析燃油锅炉运行中NOx产生的机理,探讨影响其生成的因素,研究抑制其生成和排放的燃烧技术低氧燃烧、掺水燃烧、空气分级燃烧和废气循环燃烧等.结合实验研究结果,重点分析空气分级燃烧和废气循环燃烧对油燃烧中燃料氮转化和氮氧化物生成的影响,并介绍一种新型低氮氧化物排放的燃油技术--预蒸发燃烧技术.     

石灰调质污泥的燃烧特性及动力学分析

采用热重-差示扫描量热同步分析仪,在空气气氛下对石灰调制污泥进行燃烧失重实验.通过分析获得的曲线,可以将调质污泥的热反应过程分为4个阶段:自由水和化学结合水析出阶段;易挥发有机质析出和燃烧阶段;难挥发有机质析出分解和燃烧阶段;无机质的分解阶段.添加石灰后,污泥的着火温度小幅上升,综合燃烧特性指数随添加量增加而减小.采用Coats-Redfern积分法对挥发分析出和燃烧阶段进行了热反应动力学求解,发现添加量小于30％时,石灰可以减少污泥燃烧的活化能,促进污泥挥发分的析出和燃烧.     

水泥旋窑并行处理城市污水厂污泥的污染物排放研究

通过重庆某水泥厂的工业试验，测定了水泥旋窑并行处理城市污水厂污泥的烟气参数及污染物排放指标，分析了并行处理污泥对旋窑烟气的影响程度及各项指标之间的相关性。结果表明：①在污泥添加速率增大时，烟气流速、排气量、含氧量、空气过剩系数、HF和SO₂等排放浓度均随之增加，粉尘、NO_x排放浓度基本保持不变，HCl排放浓度下降，CO排放浓度先剧增后缓慢下降，而总烃排放浓度无明显规律；②污泥添加速率与SO₂排放浓度、烟气流速与排气量、含氧量与空气过剩系数、总烃浓度与SO₂排放浓度、烟气流速与总烃浓度呈显著正相关，污泥添加速率与HCl浓度、SO₂浓度与HCl浓度、NO_x与总烃浓度呈显著负相关；③烟气排放的污染物主要来自煤的燃烧，各指标之间的相关性主要表现为煤耗量增加而引起的连锁效应，但污泥本身在高温条件下燃烧产生的污染物较少，由污泥燃烧产生的污染物之间的相关性较小；④污泥添加速率达到2.4 t/h时，水泥旋窑并行处理城市污水处理厂污泥过程中所有指标均满足国家及相应的控制标准，但其参数优化及污染物控制极为复杂，该方法处理污泥需要进行深入研究才能在工业上应用。     

鼓泡床锅炉富氧焚烧含油污泥技术

提出了一种新型的含油污泥焚烧近零排放处理方式,即利用富氧燃烧技术焚烧含油污泥,油泥无需干化,并可以回收烟气中的CO_2直接用于油田驱油,可以实现CO_2的近零排放。以日焚烧200 t含油污泥为研究对象,构建了鼓泡床富氧燃烧含油污泥锅炉原则性热力系统,并分别从炉膛内密相区埋管、稀相区受热面和尾部对流受热面等方面进行了概念设计,根据鼓泡床锅炉的设计原则并结合富氧燃烧技术特点,设计了一台富氧燃烧含油污泥鼓泡床锅炉。详细介绍了鼓泡床焚烧锅炉的设计参数、结构布置,结果表明:鼓泡床富氧焚烧含油污泥系统的锅炉效率可达92.59%,富氧燃烧工况下炉膛内的换热量远远大于对流换热量。     

1989年度的Kirkpatrick化学工程成就奖

美国碳化物工业气体联合公司获得了1989年度的Kirkpatrick化学工程成就奖。这是因为该公司以氧为基础的技术提高了有毒废物的燃烧率。该项技术的原理是:使用氧气代替空气。因为空气中含有79％的氮,使用空气助燃时,其中的氮将与废物一起加热,并且氮气将减少50％的处理容量。另外,NOx的产生亦是问题。而采用氧气以高速气流喷射入燃烧     

石灰污泥共热法在水泥煅烧中的应用

利用水泥窑尾的高温废气干化污泥是处理污泥且节约能源的新方法。为了模拟窑尾废气干化污泥的生产工艺,试验对污泥与石灰共热干化,研究了石灰(CaO)在污泥热干化过程中作用,可提高污泥的干化速率,减少有害气体排放及提高干化污泥的稳定性。研究表明,当石灰掺量质量百分含量达到10%时,250℃下污泥干化速率同比提高了19.6%;释放的H2S气体减少了95.1%;污泥中有机物含量减少了77.87%。     

用通用浸提剂Mehlich 3研究城市污泥重金属生物有效性

采用Mehlich3(M3)通用浸提剂对经稳定化处理的城市污泥中重金属元素Cd、Cr、Pb、Ni、Zn、Cu的有效态进行提取,同时进行了小麦盆栽试验,将M3通用浸提剂浸提所得的重金属元素有效态含量与该元素在小麦幼苗茎叶和根系中的元素的富集量进行相关分析.结果表明,城市污泥中不同元素的有效态含量明显不同.M3提取的有效态Cd、Cr、Cu与幼苗茎叶富集Cd、Cr、Cu极显著相关,但Pb、Ni、Zn的有效态含量与植物茎叶富集量相关性不明显,主要原因可能与元素从植物根系向茎叶迁移能力有关.M3提取的污泥中重金属的有效态含量与小麦幼苗根系富集的重金属元素的含量呈现显著的相关性.因而M3可用于污泥中重金属元素潜在的生物有效性评价.     

污水处理厂污泥干化焚烧处理可行性分析

以绍兴污水处理厂脱水污泥为研究对象,通过实验分析了污泥进行干化焚烧处理的可行性。对污泥泥质进行分析,采用桨叶式污泥干化机对污泥的热干化特性、干化过程污染排放特性进行研究,使用流化床污泥焚烧试验装置对污泥焚烧工况及焚烧过程中污染物的排放特征进行研究,结果表明,绍兴污水处理厂脱水污泥的泥质特征与大多数污水污泥类似,灰分较高、发热量较低,需干化后才可实现稳定燃烧;污泥在小型桨叶式污泥干化机内的干化速率最高达到0.6kg/(m2·min),并随污泥干化的进行而逐渐降低;干化过程产生的常规污染气体中氨气浓度最高,可达170 mg/Nm3;污泥干化冷凝水的COD高达820 mg/L,氨氮等指标也很高。污泥干化系统的设计需充分考虑污泥热干化过程中气体和液体污染物的排放,设置相应的处理设施。污泥干化至含水率30%时,可在不投加辅助燃料的情况下实现流化床焚烧炉内的焚烧处理,干化污泥焚烧时需关注烟气中常规污染气体和重金属的控制,焚烧灰渣浸出毒性未超过国标限值。     

清洁燃煤工艺经过首次试验

美国能源部报道,清洁燃煤技术规划已产生了它的第一个重要环境结果。在俄亥俄州罗蓝市,发电厂燃烧高硫煤,大规模的“冷却边缘”工艺试验表明,该工艺可连续工作11天,减少40～70％的硫排放。在这工艺中,气体离开燃煤锅炉后,熟石灰粉和水滴喷入燃烧的气体中。该工艺产生干废弃物产品,它能被现有微粒吸收设备(而不是常用的湿除尘器)所收集。能源部说,在现有工厂中,用现有设备而不添加     

空气过剩系数与节能,消烟除尘的关系

根据国务院环委会颁发的城市烟尘控制区管理办法中规定,在建设烟尘控制区,改造治理炉、窑,污染物申报中必须对炉、窑的烟尘排放浓度进行监测。在实际测试工作中发现对空气过剩系数一事未能引起重视。事实上空气过剩系数是与节能、消烟除尘有着密切的关系。在烟尘浓度测试中有一个空气过剩系数,即当煤(或油)在只供给理论空气量的环境中完全燃烧后,空气中含有的氧都与煤(或油)中的可燃元素化合,生成二氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物和水蒸汽等。理论上充分燃烧后没有自由氧存在。事实上在锅炉、炉窑的实际运行中不能保证燃料和空气完全混合,因此仅仅供给理论空气量是不可能达到完全燃烧     

清洁型一体化污水处理系统研究

针对城镇分散型污水处理的特点,开发了一种清洁型一体化污水处理系统.该系统由立体循环一体化氧化沟(IODVC)、污泥减量区和臭气处理区优化整合而成.中试试验结果表明:该系统可以使微生物有效处理污水,并实现污泥减量和臭味气体净化.经该系统处理的污水,出水COD、NH4 -N、SS的浓度维持在35 mg/L、1 mg/L和20 mg/L以下;同时,臭味气体得到有效去除,氨气和硫化氢等臭味气体可以达标排放;经过生物减量,排放的剩余污泥减少了46.4%;污泥的比阻有所降低.本系统占地少,运行操作简便,无二次污染,属于适合中小型污水处理的技术工艺.     

生物质能利用技术控制污染物排放的作用

化石燃料燃烧利用过程中排放的大量毒害气体和CO2对生态环境造成重大危害,由此产生的环境问题越来越引起世界各国的关注,相应的控制排放技术不断发展,其中生物质能利用由于其CO2零排放成为最有发展潜力的技术之一.采用LCA方法,选择生物质气化联合循环发电、生物质热裂解发电、生物质与煤混烧发电3种方案与燃煤发电进行了对比,分析生物质利用过程减排温室气体CO2、毒性气体(SOX、NOX)的作用.结果表明,在生产1 kW*h电能的生命周期中,3种生物质发电方案的CO2排放量远远小于燃煤发电,特别是生物质气化联合循环发电和生物质热裂解发电两种方案减排CO2达到了87%～94%.由于生物质低硫和低氮特性,该两种方案中NOX和SOX的减排量也非常显著,即使是生物质与煤按1∶9(质量比)混燃都可以达到25.2%和8.9%的减排效果.综合而言,生物质能的利用,不论是气化、热解或者共燃都是减排CO2、NOX和SOX有效措施.     

城市下水污泥焚烧过程中二次污染物排放特性的试验研究

在0．15MWt循环流化床燃烧试验台上进行了城市下水污泥与煤的混烧试验，分析了烟气中的二次污染物排放特性。分析结果表明，利用循环流化床焚烧城市下水污泥时，添加辅助燃料（如煤）及改变焚烧条件，不仅可以达到稳定燃烧的目的，而且有利于抑制焚烧中二次污染物（如CO及二恶英等有机污染物）的生成。分析了焚烧污泥污染物的排放特性。为采用焚烧方式处理城市下水污泥提供了基础性试验数据。     

控制燃油锅炉运行中NOx 生成的技术研究

分析燃油锅炉运行中NOx产生的机理，探讨影响其生成的因素，研究抑制其生成和排放的燃烧技术：低氧燃烧、掺水燃烧、空气分级燃烧和废气循环燃烧等。结合实验研究结果，重点分析空气分级燃烧和废气循环燃烧对油燃烧中燃料氮转化和氮氧化物生成的影响，并介绍一种新型低氮氧化物排放的燃油技术——预蒸发燃烧技术。