用流化床由烟气除去硫氧化物和其它有害作用物

由烟气除去硫氧化物和其它气体污染物的方法是,将烟气一次通过含Na、K、Ca和/或Mg阳离子及O~(2-)、OH~-和/或CO_3~(2-)阴离子试剂的、并在水蒸汽露点以上混合温度≤50℃的流化床;试剂根据废气温度和二氧化硫含量分别以干的形式和水溶液或浆状送入至分离点。含SO_2 12,500、HCl 200和飞灰13,000mg/m~3的褐煤燃烧烟气,以25m/s的速度送至流化床反应器,在第1个部位以3810kg/h的CaO(平均粒度7.5μm)处理,在另一个部位则以7630kg/h CaO悬浮水溶液(固体含量～20％(重量))处理。床层的平均悬浮密度为～1kg     

燃料式熔融固化垃圾焚烧飞灰的实验研究

在以柴油为燃料的熔融炉中熔融固化垃圾焚烧飞灰,并对固化效果进行检验。进一步探讨了不同环境对飞灰固化效果的影响规律。结果表明飞灰熔融固化后就不再具有浸出毒性的危险废物;酸性(pH≤4.5)和碱性(pH≥11.5)环境对固化效果的影响比较大;潮湿的环境对固化效果无明显影响。     

环境监测

X830.2200603138不同浸出毒性鉴别方法对垃圾焚烧飞灰浸出毒性鉴别的适宜性/席北斗…(中国环科院固体废物污染控制技术研究所)∥环境科学研究/中国环科院.-2005,18(增刊).-17~22环图X-6以典型垃圾焚烧飞灰作为研究对象,考察中国、日本和美国的3种浸出毒性鉴别试验方法对飞灰浸出毒性鉴别的适宜性,研究了pH和液固比对飞灰中重金属浸出毒性的影响。结果表明:飞灰中重金属的浸出主要受pH影响,在强酸(pH<2)和强碱(pH>12)条件下的浸出质量浓度高,而在中性(pH为9~11)条件下浸出质量浓度低。随着浸取剂与飞灰的液固比的增加,重金属的浸出量逐渐…     

间歇-阶段性酸雨入侵对填埋稳定化飞灰中重金属浸出行为影响

以间歇-分阶段进水方式进行了模拟酸雨柱式动态淋溶实验.结果表明,间歇-阶段性酸雨入侵会影响填埋飞灰中Pb、Zn、Cu、Cr和Ni的浸出行为;尤其间歇停滞期后的初期酸雨入侵会增加多数重金属的再浸出水平,且该部分重金属的释放主要源于前阶段酸雨侵蚀过程中所形成的非稳定性(弱酸态)重金属.各酸雨侵蚀阶段,部分重金属(如Pb-Zn)的浸出行为具有相关性,这与各重金属在飞灰基质内的赋存形态、矿物相稳定性及酸性侵蚀程度等有关.各阶段酸雨入侵会相继溶出飞灰中的可溶性(NaCl、KCl等)、难溶性氯盐(CaClOH)以及微溶性钙盐(CaSO₄),并增加CaCO₃和Ca-Al-Si-O等矿物的峰强.各阶段酸雨入侵会使初始飞灰表面的团簇状结构逐渐被酸性(H⁺)侵蚀作用破坏,并暴露出大量棒状或条形状CaCO₃晶体,且随着酸雨入侵次数的增加,CaCO₃也将逐渐被侵蚀破坏.本研究为非连续酸性降雨条件下填埋稳定化飞灰的重金属浸出行为评价及风险管控提供了科学依据.     

机械炼焦过程生成飞灰中含碳组分分布特征

为了明确炼焦过程生成飞灰中含碳组分的污染特征,采集了山西省3座典型焦化厂的飞灰样品,利用碳元素分析仪对有机碳(OC)和元素碳(EC)组分进行测试,研究了EC/OC比值及排放因子.结果表明:炼焦飞灰中OC、EC的浓度范围分别为4.03×10~2~4.34×10~2mg/g、3.25×10~2~3.74×10~2mg/g,均值分别为4.20×10~2,3.52×10~2mg/g,飞灰中OC浓度均高于EC;不同焦化厂排放飞灰中EC/OC比值接近,范围在0.80~0.88之间,均值为0.84,煤焦化过程中EC/TC比值明显大于工业燃煤,且炼焦飞灰中EC含量高于烟气;炼焦过程OC、EC的排放因子范围分别为2970~3205g/t和2395~2756g/t,均值分别为3100,2596g/t.根据排放因子估算2016年山西省机械炼焦生成飞灰中OC、EC排放量分别为253725.1,212467.7t.     

环境污染及其防治

X5200601362黄铁矿利用过程中铊的迁移特征/吴颖娟(广州大学环境科学与工程学院)…∥地球化学/中科院广州地球化学所.-2005,34(6).-650～656环图P-4以静态浸泡、动态模拟淋滤和逐级提取作基础,结合工艺过程,研究了黄铁矿利用过程中铊的迁移特征。结果表明,铊在焙烧时主要随飞灰和炉渣迁移,少量以TlF的气态形式迁移;铊从飞灰,炉渣和沉灰渣中的释放率与浸泡时间成正比,与pH值和粒径成反比(沉灰渣新样除外),且新样铊的释放率大于陈样,浸泡样品铊的释放率大于淋移样品,当样品中可提取态铊含量较高,或飞灰中不可提取态铊含量较高,且飞灰含有HF…     

火电厂飞灰中砷、硒的溶解特性及其与酸雨的相互关系

本文研究了我国五个火电厂的飞灰、灰水及灰水塘底泥中的砷、硒。分析结果表明:飞灰中砷含量0.70—11.72mg/kg,平均为5.80mg/kg,硒含量0.45—5.92mg/kg,平均值2.57mg/kg。灰水中砷、硒含量分别为2.01和0.70mg/1;灰水塘泥中砷含量高达17.01mg/kg,硒含量高达2.Olmg/kg。六种溶提剂对飞灰中砷、硒的溶解能力次序为:0.07MHC1>B溶液（pH3.5)>A溶液（pH5.5)>>0.5M乙酸>碱性溶液（PH8.5）>蒸馏水。溶提剂酸度愈高,对飞灰中砷、硒的溶解率也愈高。模拟酸雨A(pH5.5)对飞灰中砷,硒的平均溶解率分别为41.94%和57.97%;模拟酸雨B(pH3.5)则分别是63.50%和70.56%。酸雨对飞灰中砷、硒的溶解及其污染起着很大作用。      

添加剂对燃料式熔炉固化垃圾焚烧飞灰特性的影响

采用燃料式表面熔炉,以废旧石英玻璃粉代替纯SiO₂作为添加剂,对杭州某生活垃圾焚烧厂的焚烧飞灰,连续进行了6个多月、处理规模为500 kg/d的熔融固化中试分析,主要研究了添加剂对焚烧飞灰的熔融温度、重金属固定率、熔渣中重金属的浸出质量浓度、烟气中二英和其他污染物排放水平的影响,同时探讨了整个系统的稳定性和可操作性. 结果表明:添加剂能有效降低飞灰的熔点,并使熔渣中重金属浸出质量浓度有所减少;同时也可显著提高重金属Cu和Zn的固定率,但对Pb,Cd和Cr的固定率影响不明显;当温度高于到达飞灰样品熔融温度时,所有飞灰样品的减容率均高于80%,飞灰样品的减容率依次为w(添加剂)为20%的飞灰>w(添加剂)为10%的飞灰>w(添加剂)为5%的飞灰>原灰. 二英总毒性当量浓度(以TEQ计)为0.053 ng/m3,远低于国家标准. 同时发现在一定运行条件下,排放烟气中其他污染物的排放浓度均符合国家相关标准,且运行期间系统稳定、可操作性强.      

基于EDX的飞灰元素组成及重金属分布研究

介绍了用于X射线能谱分析(EDX)的飞灰颗粒表面和断面样品的制作方法.对用EDX分析飞灰组成元素及重金属分布的实验方法(包括点(或面)分析、线扫描以及元素能谱图)和信息分析方法进行了探讨.168组的飞灰EDX分析结果表明:飞灰成分非常复杂,其中Si,Ca和Al是基本组成元素,Cl和S出现频率处于第2位,而作为盐基的Na,K和Mg出现频率处于第3位;在以Si,Ca和Al为主体的飞灰颗粒表面和断面重金属富集少,呈随机分布.推测重金属在飞灰上的吸附作用机理包括了物理吸附过程和自飞灰颗粒表面向内部的化学扩散过程.      

飞灰热处理过程中基本特性研究

对不同粒径飞灰中重金属的分布情况进行了研究，并采用高温熔融管式电炉试验装置，对垃圾焚烧飞灰进行了高温热处理研究，探讨了热处理过程中飞灰减重率和重金属挥发率的变化规律，并对飞灰热处理后的收集物进行XRD实验。结果表明，Cd和Pb在小粒径飞灰中含量较高，Zn和Cu的分布与飞灰的粒径分布相似，Cr富集于相对较大粒径的飞灰中。热处理过程中，1150℃和1350℃时飞灰减重率增长快，而在650～1050℃之间减重率增长缓慢，仅从8％增加至17％。飞灰中重金属经热处理后，挥发率依次为Pb〉Cd〉Cu〉Zn。XRD实验结果表明，Pb主要以双金属氯化物（KPb2Cl5）形式挥发。     

等离子体技术在处理垃圾焚烧飞灰中的应用研究

对飞灰进行TCLP重金属浸出试验,发现重金属Cd的浸出浓度达到0.322 5 mg/L,高出国家规定的毒性浸出标准(Cd:0.3mg/L),采用美国EPA规定的1613方法分析飞灰中的二(噁)英含量,其毒性当量I-TEQ为0.45 ng/g.利用直流双阳极等离子体电弧对飞灰进行熔融处理,对得到的熔渣进行分析,结果表明,飞灰经过熔融处理后,重金属的浸出浓度得到很好的控制,远低于毒性浸出标准,飞灰中的二(噁)英毒性当量I-TEQ接近91.6%被降解消除,得到的熔渣呈非结晶质的玻璃质结构,具有非常致密的微观结构.     

飞灰添加对沥青铺路烟气PAHs释放的影响

为评估生活垃圾焚烧飞灰替代矿粉生产沥青混合料及其路面浇筑全过程中PAHs的环境风险,采用实验室模拟与实际铺筑过程相结合的方法,改变飞灰添加量(以w计,0、3%、4%和5%)和加热温度(200、165、145和80 ℃),以对PAHs的释放规律进行研究. 结果表明:在实际筑路过程中,PAHs的释放受加热温度的影响较大,ρ(∑₁₆PAHs)随加热温度的下降而降低,其中混合料制备和道路开放使用阶段的ρ(∑₁₆PAHs)分别为249.0～378.0、72.1～95.1 μg/m3;但在路面浇筑阶段ρ(∑₁₆PAHs)有增加的趋势,为254.0～571.0 μg/m3,并且在该阶段内ρ(4环PAHs)降低,低环(2～3环)和高环(5～6环)的PAHs质量浓度升高. 飞灰的添加抑制了PAHs的释放,w(∑₁₆PAHs)在10.4～12.3 μg/kg之间,毒性当量浓度(以TEQ计)在0.011 μg/kg左右. 飞灰的添加抑制了以萘为主的低环PAHs的释放,并且在3%添加量时对PAHs的抑制效果最好;在飞灰添加量为3%、4%和5%时,w(萘)分别降低了42.7%、32.2%和35.3%.      

福州地区垃圾焚烧飞灰中矿物组分和重金属污染特征

采集福州某焚烧发电厂飞灰,分析和对比不同地区矿物组分和重金属污染特征。结果表明:此飞灰主要矿物组分除CaCO₃和SiO₂外,还包含可溶性氯盐(NaCl、KCl)和不可溶氯盐(AlOCl)。重金属总量顺序为Zn＞Pb＞Cu＞Cd＞Cr＞Ni。与全国不同地区的飞灰一致,Zn和Pb总量均较高;Pb超出GB 16889—2008《生活垃圾填埋场污染物控制标准》的浸出毒性标准限值。形态分析结果表明,Cd(83.3%)和Cu(66.2%)的不稳定态占比高,Zn(47.0%)和 Pb(36.6%)的不稳定态也具有一定占比。相比于短期浸出和浸提剂种类(纯水、醋酸和盐酸),5 mol/L盐酸长时间重金属浸出效果显著,Zn和Pb浸出浓度明显增强,且Zn最大;受形态和总量影响,Cu、Cd、Cr和Ni浸出浓度相对较低。因此,飞灰长期堆积在环境中仍具有较高的潜在风险。不同区域飞灰的矿物相及其重金属污染特征存在一定普遍规律,并具有地域特征。该研究成果可为后期飞灰固定稳定化方法提供数据支撑。     

飞灰/石灰吸着剂制备及其脱硫脱硝性能的研究

以飞灰和石灰为原料,采用常压水合、蒸汽水合、加压水合三种水合方式制备干法脱硫脱硝吸着剂,并探讨了吸着剂表面及孔结构特性对脱硫脱硝性能的影响。研究了制备条件如:飞灰/石灰比、水合温度、压力等因素对吸着剂表面及孔结构特性及其脱硫脱硝性能的影响。结果表明,以飞灰和石灰水合制得的吸着剂的比表面积和孔体积均远大于原料石灰或飞灰的比表面积和孔体积。水合制得的飞灰/石灰吸着剂比表面积最大可达97.55m2/g,孔隙体积更是较两种原料增大了10～100倍;水合法制备飞灰/石灰吸着剂时,飞灰/石灰比对吸着剂的表面及孔结构特性影响最大,在飞灰/石灰比为1/1时,制得的吸着剂的脱硫脱硝性能较优;水合制备的飞灰/石灰吸着剂,比表面积40m2/g以上,且孔径在250～270A觷时,表现出具有较高的脱硫脱硝活性。     

高钙特征焚烧飞灰的加速碳酸化处理及对重金属浸出特性的影响

针对生活垃圾焚烧飞灰的高钙含量特征,在室温下采用CO2对焚烧飞灰在液固比(L∶S)为0.25∶1的条件下进行加速碳酸化处理,考察加速碳酸化处理对焚烧飞灰中重金属(As、Cd、Cu、Zn、Sb、Pb)浸出特性的影响.焚烧飞灰XRD分析表明,加速碳酸化处理后飞灰中的Ca(OH)2和CaClOH衍射峰消失,而CaCO3的衍射峰增多,且强度增加.加速碳酸化处理后飞灰中铅的形态发生了改变,并且能够检测到铜的化合物.TG/DTA分析表明,焚烧飞灰在440℃之前增重达到5.70%,SEM-EDS分析证实了Ca(OH)2(s)+CO2(g)→CaCO3(s)反应的发生.焚烧飞灰加速碳酸化处理后的TCLP浸出实验表明,碳酸化时间在2 h内,重金属的浸出浓度除Cd保持不变外都显著下降;而当碳酸化时间超过50 h后,重金属的浸出浓度除Pb外普遍高于飞灰未经碳酸化处理时的浸出浓度.     

利用响应面法优化生物淋滤飞灰处理条件的研究

利用响应面法进行试验设计,选定蔗糖初始浓度、黑曲霉孢子浓度、投加的飞灰浓度以及飞灰投加时间作为影响因素,对生物淋滤城市生活垃圾焚烧飞灰的处理条件进行优化.通过响应面法,得到飞灰中Cd、Cr、Fe、Mn、Zn及重金属总量与4种因素之间的非线性回归方程,确定了生物淋滤的最适条件范围:蔗糖初始浓度为114~126g/L;黑曲霉孢子浓度为(1.6~2.1)×107个/mL;飞灰浓度为29~39g/L;飞灰投加时间为3.6~4.4d.在最适条件下,70g/L飞灰经20d生物淋滤后,溶出重金属总浓度降为901mg/L,占飞灰中重金属总量的41%,处理后飞灰的重金属浸出毒性远低于国家标准.     

DOM对飞灰中重金属溶出影响及环境风险评估

该文探究了溶解性有机物(DOM)在不同环境p H条件下对稳定化飞灰中重金属(Pb、Zn、Cu、Cd)溶出行为的影响并进行环境风险评估。腐殖酸(HA)和富里酸(FA)浸提环境下p H值均是主导飞灰中重金属浸出的关键因素,且pH越低,浸出浓度越高。DOM会影响浸出重金属在“飞灰-浸出液”体系中的终点浓度分布,但其影响规律因浸提环境(HA或FA)、飞灰类型、重金属种类而异,同时受环境pH的影响。相比HA浸提环境,FA对重金属的终点浓度分布影响波动较大,并无一致性规律。DOM在3种环境pH条件下总体上均减弱了稳定化飞灰重金属的“总体浸出环境风险水平”。酸中和能力(ANC)是维持填埋稳定化飞灰所赋存重金属稳定性的关键,一旦飞灰的ANC被酸性pH环境所耗尽,螯合剂或磷酸稳定化作用以及DOM的减弱作用均难以阻碍重金属浸出环境风险的再次增加。研究结果能够为非规范填埋条件下(如因未严格分区填埋存在酸性有机渗滤液入侵现象)稳定化飞灰中重金属浸出行为评价及环境风险管控提供科学依据。     

由焙烧炉烟气脱除汞

焙烧炉烟气(120—140℃)中的汞或汞化合物,可用如下方法除去:(1)往烟气中喷10—300目硫和(或)硫化合物,生成的 HgS 收集在≥120℃的过滤器内。收集的灰渣为堆放起见,在水泥或沥青中固化。实例;将200～300目 ZnS 以0.1～10g/m~3的密度喷入120℃含汞0.3mg/m~3的焙烧炉烟气内,生成的 HgS 和烟尘在230℃用玻璃纤维袋滤器收集,增加 ZnS 的喷射量可改进由烟气除去汞的效率。采用本法汞的脱除率为≥50％。(2)方法同上,如生成     

高温自蔓延法固化处置生活垃圾焚烧飞灰

将高温自蔓延反应用于生活垃圾焚烧飞灰(以下简称飞灰)的无害化处置,探索了Mg-Fe_2O_3-飞灰反应体系中最大飞灰含量(质量分数,下同),评估了不同飞灰含量下的无害化效果,研究了自蔓延反应过程中飞灰中重金属元素的挥发行为,并通过XRD和SEM分析探讨了自蔓延反应固化飞灰中重金属的机制。研究结果表明,系统维持自蔓延的飞灰含量最大为65%;经高温自蔓延处置后,飞灰中Pb、Cd、Cu和Cr的毒性浸出浓度分别由21.51、0.19、0.18和0.58 mg/L降低到0.53、0.12、0.06和0.07 mg/L以下;Pb、Cd和Zn等重金属在自蔓延反应过程中大量挥发,飞灰含量40%时其挥发率分别高达92.24%、88.66%和87.77%,Cr和Cu主要以铬矿物和氧化亚铜的形式固化于产物中。XRD/SEM结果表明飞灰高温自蔓延反应产物以玻璃相为主体,体系中残留重金属与低熔点物质形成固液共存相并随着反应的推进迅速冷却形成密实的固熔体,通过化学固化和物理固封作用固定于玻璃体中。     

典型固体废物焚烧飞灰的污染物特性研究

采用成分分析法和毒性监测法系统分析了来源于6类典型固体废物焚烧飞灰的污染物特性．研究表明,6类固体废物焚烧飞灰的主要组成元素有Si、 Ca、 Al、 Fe、 K、 Na、 Cl等．各重金属成分中,Zn是受试飞灰（除LS飞灰）中含量最高的重金属元素,范围在2100～32100 mg/kg,均值达9458 mg/kg;元素Cd、 Zn、 Cu、 Cr、 Ni、 Pb、 As平均值则分别为土壤中的各元素含量的642、 127、 22、 18、 15、 10、 2倍．国标硫酸硝酸法和TCLP浸出程序对飞灰中的重金属浸出率普遍偏低,仅其中2类工业废物焚烧飞灰在TCLP法下超出鉴别限值;虽然受试飞灰中二英类物质（PCDD/Fs）毒性当量均低于危险废物毒性物质含量鉴别(GB 5085.6-2007)有关二英类物质规定,但与浙江省部分地区污染土壤中的平均二英毒性当量进行比较,HZ、 WZ、 NB、 TZ和HUZ飞灰分别为其105、 59、 401、 369和5倍,除LS飞灰外其余5种飞灰的毒性当量值要大大高于加拿大、 新西兰和瑞典的土壤中二英的指导值．本研究结果说明不同焚烧厂飞灰化学组成存在很大差异;焚烧废物成分对飞灰中的重金属元素有一定的影响,但焚烧工艺过程是影响固体废物焚烧飞灰中重金属和二英分布和丰度的最主要因素．因此,无论是生活垃圾还是工业危险废物的焚烧飞灰均具有很大的潜在环境风险,处理或利用前必须对其性质进行充分调研．