汞污染防治技术及脱汞技术
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2.1燃烧脱汞技术大气汞污染处理技术主要在燃煤技术中汞的去除研究比较多。
从目前汞的控制排放技术研究来看,主要集中在三个方面燃烧前脱汞、燃烧中脱汞和燃烧后脱汞。
其中以燃烧后脱汞技术的研究最为广泛。
燃烧前脱汞是一种新的污染防治战略,它的主要手段是通过浮选法除去原煤中的部分汞,阻止汞进入燃烧过程。
它是一种物理清洗技术,是建立在煤粉中有机物质与无机物质的密度不同及它们的有机亲和性不同的基础上。
一般说来,汞与其他矿物质类似,主要存在于无机物质中。
在洗选时汞会大量富集在浮选废渣中,从而起到了除去煤中汞的作用。
目前,有关燃烧过程中脱除汞的研究很少。
燃烧中脱汞研究较少,主要通过改进反应釜和控制合适的燃烧温度使汞形成易于捕集的形态。
燃烧后脱汞主要是通过改进现有的污染控制设备的操作来实现排放,主要包括飞灰再注入、活性炭吸附剂注入、钙吸附剂注入等。
飞灰对汞的吸附主要通过以下途径:物理吸附、化学吸附、化学反应以及三者的结合。
燃煤产生的飞灰能吸附烟气中的汞,飞灰是影响烟气中汞的形态分布的一个重要因素。
通常添加活性炭会提高飞灰中的碳含量。
尽管目前学术界一致认为飞灰颗粒能捕捉气相汞,但对飞灰吸附汞的机理并没有很好的熟悉。
活性炭对汞、砷、硒的吸附是一个多元化的过程,它包括吸附、凝聚、扩散以及化学反应等过程,与吸附剂本身的物理性质、温度、烟气气体成分、停留时间、烟气中痕量元素浓度、活性炭与痕量元素的比例等因素有关。
活性炭对汞的捕捉率与活性炭喷入速率成正比,烟气中的SO2和NOX对活性炭捕捉汞的影响,SO2浓度增加时,活性炭对两种形态的汞捕捉效率都会降低,而NOX会降低活性炭对单质汞的捕捉率。
吸附温度为25℃时纯活性炭的吸附能力最大,150℃时注硫活性炭的吸附能力比纯活性炭大大增强了。
此外,烟气中汞去除还与炭汞比例有关。
姜平[9]等人2004年冬季在贵州地区对大气中气态元素汞进行了大范围的流动监测调查,重点监测电厂分布地区及东部汞采冶加工地区,实测采用石灰-石膏法脱硫电厂的燃煤汞平衡,评价了汞去除效果,结果表明,燃煤中的汞大约20%留在灰渣中,石灰-石膏脱去约20%,约59%的汞通过烟气排放到空气中,说明采用石灰-石膏法进行烟气脱硫对除汞有较明显效果。
附件5汞污染防治技术政策一、总则(一)为贯彻《中华人民共和国环境保护法》等法律法规,履行《关于汞的水俣公约》,防治环境污染,保障生态安全和人体健康,规范污染治理和管理行为,引领涉汞行业清洁生产和污染防治技术进步,促进行业的绿色循环低碳发展,制定本技术政策。
(二)本技术政策所称的涉汞行业主要指原生汞生产,用汞工艺(主要指电石法聚氯乙烯生产),添汞产品生产(主要指含汞电光源、含汞电池、含汞体温计、含汞血压计、含汞化学试剂),以及燃煤电厂与燃煤工业锅炉、铜铅锌及黄金冶炼、钢铁冶炼、水泥生产、殡葬、废物焚烧与含汞废物处理处置等无意汞排放工业过程。
(三)本技术政策为指导性文件,主要包括涉汞行业的一般要求、过程控制、大气污染防治、水污染防治、固体废物处理处置与综合利用、二次污染防治、鼓励研发的新技术等内容,为涉汞行业相关规划、污染物排放标准、环境影响评价、总量控制、排污许可等环境管理和企业污染防治工作提供技术指导。
(四)涉汞行业应优化产业结构和产品结构,合理规划产业布局,加强技术引导和调控,鼓励采用先进的生产工艺和设备,淘汰高能耗、高污染、低效率的落后工艺和设备。
(五)涉汞行业污染防治应遵循清洁生产与末端治理相结合的全过程污染控制原则,采用先进、成熟的污染防治技术,加强精细化管理,推进含汞废物的减量化、资源化和无害化,减少汞污染物排放。
(六)应按国家相关要求,健全涉汞行业环境风险防控体系和环境应急管理制度,定期开展环境风险排查评估,完善防控措施和环境应急预案,储备必要的环境应急物资,积极防范并妥善应对突发环境事件。
鼓励研发汞等重金属快速及在线监测技术和设备。
二、一般要求(七)含汞物料的运输、贮存和备料等过程应采取密闭、防雨、防渗或其他防漏散措施。
(八)除原生汞生产以外的其他涉汞行业应使用低汞、固汞、无汞原辅材料,并逐步替代高汞及含汞原辅材料的使用。
(九)涉汞行业应对原辅材料中的汞进行检测和控制,加强汞元素的物料平衡管理,保持生产过程稳定。
烟气脱汞技术原理随着工业化进程的加速,大量的汞排放已经成为了环境污染的主要来源之一。
汞是一种有毒有害的重金属,对人体健康和环境造成的危害不可忽视。
因此,烟气脱汞技术的研究和应用已经成为了环保领域的热点之一。
烟气脱汞技术是指通过一系列的化学反应和物理过程,将烟气中的汞元素转化为无害的物质,从而达到减少汞排放的目的。
烟气脱汞技术主要分为湿法脱汞和干法脱汞两种方式。
湿法脱汞技术是指将烟气中的汞元素转化为水溶性化合物,然后通过水的沉淀、过滤等方式将汞元素从烟气中去除。
湿法脱汞技术主要包括氧化吸收法、氯化吸收法、硫酸吸收法等。
氧化吸收法是指将烟气中的汞元素氧化为水溶性的二氧化汞,然后通过吸收剂将其吸收。
氧化吸收法的主要优点是适用范围广,可以处理高浓度的烟气,但是其缺点是吸收剂的成本较高,且需要进行后续的处理。
氯化吸收法是指将烟气中的汞元素氯化为水溶性的氯化汞,然后通过吸收剂将其吸收。
氯化吸收法的主要优点是吸收剂的成本较低,但是其缺点是需要进行后续的处理,且对烟气中的其他成分也有一定的影响。
硫酸吸收法是指将烟气中的汞元素氧化为水溶性的硫酸汞,然后通过吸收剂将其吸收。
硫酸吸收法的主要优点是吸收剂的成本较低,且对烟气中的其他成分影响较小,但是其缺点是需要进行后续的处理。
干法脱汞技术是指将烟气中的汞元素转化为固态化合物,然后通过过滤、沉淀等方式将其从烟气中去除。
干法脱汞技术主要包括活性炭吸附法、催化剂氧化法、冷凝法等。
活性炭吸附法是指将烟气中的汞元素吸附在活性炭上,然后通过过滤等方式将其从烟气中去除。
活性炭吸附法的主要优点是适用范围广,但是其缺点是需要进行后续的处理。
催化剂氧化法是指将烟气中的汞元素氧化为固态化合物,然后通过过滤等方式将其从烟气中去除。
催化剂氧化法的主要优点是处理效率高,但是其缺点是催化剂的成本较高。
冷凝法是指将烟气中的汞元素冷凝成固态化合物,然后通过过滤等方式将其从烟气中去除。
冷凝法的主要优点是处理效率高,但是其缺点是需要进行后续的处理。
冶炼烟气脱汞技术进展背景冶炼工业是一项重要的行业,但包括汞在内的有害气体在炼料、焦炭、高炉、钢铁铸造等过程中会被释放到大气中。
汞是一种有害物质,它对人体、动植物和自然环境都有不同程度的毒害,因此控制烟气中汞的排放已成为制约冶炼行业可持续发展的重要因素之一。
传统的冶炼烟气脱汞技术传统的冶炼烟气脱汞技术主要包括吸附剂法、化学剂法、微生物剂法和热解技术。
吸附剂法是利用吸附剂将气态汞吸附在固态材料表面上,并通过再生使吸附剂重复使用。
化学剂法则利用化学反应将汞转化为易于回收的化合物。
微生物剂法是通过微生物的代谢活动降解和吸附气态汞。
热解技术是将氧化汞还原为金属汞,然后通过从烟气中冷凝和回收分离。
这些技术虽然已经具有一定的成熟度,但是由于其本身工艺和设备的缺陷,导致其脱除汞的效率较低,而且易受工艺条件和烟气组分的影响,难以在实际生产中得到应用。
新型冶炼烟气脱汞技术随着科学技术的发展和需求的不断提高,新型冶炼烟气脱汞技术也逐渐涌现,展现出其广阔的应用前景。
催化氧化-吸附技术催化氧化-吸附技术是一种高效的烟气脱汞技术。
该技术主要原理是在催化氧化剂的作用下,把汞从氧化状态转化为齐墨型汞,然后通过吸附剂捕集和去除。
这种技术相对于传统脱汞技术,具有反应速率快、汞去除效率高等优点。
同时该技术还可以实现多金属汞的高效去除,并且对其他氧化还原反应有一定催化作用,具有较好的综合效益。
选择性非催化还原技术选择性非催化还原技术是通过将NO作为还原剂,以选择性非催化还原的方式,将烟气中存在的Hg2+还原为Hg0,然后通过湿式或干式法分离和回收Hg。
选择性非催化还原技术具有不需催化剂、反应速度快、处理量大等优点,同时对烟气的成分变化和不稳定性有较好的适应性,能够在脱汞效率和成本策略间达到平衡,展示出一定的实用价值。
生物固定化技术生物固定化技术是利用固定化生物脱除挥发性有机汞的一种生物技术。
基于生物固定化汞还原菌的构建和对其对汞还原作用的研究,通过工程优化和生物过程控制,提升了脱除挥发性有机汞的效率和稳定性。
燃烧后脱汞技术燃烧后脱汞(烟气脱汞)是未来电厂汞污染控制的主要方式。
随着除尘和烟气脱硫脱氮的各种污染控制设备的更加广泛应用,如何有效的与现有的污染控制设备结合,进而提高汞的脱除效率将成为研究重点。
烟气脱汞主要方法有:(1)静电除尘器。
目前电厂以电除尘器为主,且除尘效果较好,一般可达99%以上。
烟气中以颗粒态形式存在的固相汞在经过电除尘器时可以得到去除。
但以颗粒态形式存在的汞占煤燃烧中汞排放的比例较低,且这部分汞大多存在于亚微米级颗粒中,而一般电除尘器对这部分粒径范围内的颗粒脱除效果较差,因此电除尘器的除汞能力有限。
(2)布袋除尘器。
布袋除尘器能够脱除高比电阻粉尘和细粉尘,尤其在脱除细粉尘方面有其独特的效果。
由于细颗粒上富集了大量的汞,因此布袋除尘器在脱除烟气中汞有很大的潜力。
经过布袋除尘器后能去除约70%的汞,高于电除尘器的脱汞效率。
但由于受烟气高温影响,同时袋式除尘器自身存在滤袋材质差、寿命短、压力损失大、运行费用高等局限性,限制了其使用。
(3)脱硫设施。
脱硫设施温度相对较低,有利于Hg0的氧化和Hg2+的吸收,是目前汞去除最有效的净化设备。
特别是在湿法脱硫系统中,由于Hg2+易溶于水,容易与石灰石或石灰吸收剂反应,能去除约90%的Hg2+。
Hg2+所占比例是影响脱硫设施对汞去除率的主要因素,因此提高烟气中Hg2+的比例,将直接影响脱硫设施对汞的去除效果。
在湿法脱硫系统中,洗涤液有时会使氧化态汞通过还原反应还原成元素汞,造成汞的二次污染。
使用一些化学添加剂能够阻止这种情况发生。
(4)脱硝设施。
选择性催化还原(SCR)脱硝工艺能够加强汞的氧化而增加将来烟气脱硫(FGD)对汞的去除率,在该工艺除汞具有很大的潜在空间。
汞污染治理实施方案汞是一种常见的重金属污染物,它对环境和人体健康都具有严重的危害。
因此,汞污染治理成为当前环境保护工作中的重要任务之一。
为了有效治理汞污染,我们需要制定科学合理的实施方案,采取有效措施来减少和控制汞的排放,保护环境和人类健康。
首先,我们需要建立健全的监测体系。
监测是治理汞污染的基础,只有了解汞的排放情况和汞在环境中的迁移转化规律,才能有针对性地制定治理方案。
因此,应当加强对汞排放源的监测,建立完善的监测网络,实时监测汞的排放情况和环境中汞的含量,为治理提供科学依据。
其次,需要加强汞污染源的管控。
汞主要来自于燃煤、焚烧废弃物、金属冶炼等工业过程,因此,应当加强对这些汞排放源的管控。
采用先进的汞排放控制技术,减少汞的排放。
对于已经排放的汞,应当采取有效措施进行治理,防止其进入大气、水体和土壤,造成二次污染。
另外,应当加强汞废物的处理和处置。
汞废物是汞污染的重要来源,对于汞废物的处理和处置,应当严格按照相关法律法规进行,采取科学合理的处理方法,防止汞废物对环境造成污染。
此外,加强对汞污染环境的修复工作也是治理汞污染的重要环节。
针对已经受到汞污染的土壤、水体等环境,应当采取有效的修复措施,清除汞污染物,恢复环境的功能,减少对生态系统和人类健康的影响。
最后,加强汞污染治理的宣传和教育工作,提高社会公众对汞污染的认识和重视程度,增强环保意识,形成全社会共同参与治理汞污染的良好氛围。
综上所述,治理汞污染需要建立健全的监测体系,加强汞污染源的管控,处理和处置汞废物,加强汞污染环境的修复工作,加强宣传和教育工作。
只有全面落实这些措施,才能有效治理汞污染,保护环境和人类健康。
希望各级政府、企业和社会公众共同努力,为治理汞污染贡献自己的力量。
除汞工艺方法
除汞工艺方法:
一、沉淀法:
此方法一般用于预处理阶段,使用硫化物(硫化钠、硫化镁)药剂进行沉淀,在汞含量较高的溶液中去除率效果较好,比较简单经济。
但是汞含量不高且需要祛除时则不太推荐此种方法。
二、生物处理:
利用微生物对液体中的汞进行分解,在一定环境下加入适当的氧气和营养液制去培养微生物,此方法只适用于汞含量较少的液体中使用,否则会杀死菌种。
三、膜处理:
使用RO(f反渗透)、UF(超滤)、NF(纳滤)等膜处理工艺,根据水质情况,对三种膜处理进行组合使用,但是,
也有堵塞膜,造成更多的浓水,使得企业的处理成本增加。
四、活性炭:
利用粉墨状的活性炭对活性炭进行有效的吸附,活性炭的价格便宜成本低,但是经处理后的活性炭产生的固废加深了企业的处理难度。
五、树脂:
目前常见的几种国产树脂以及进口树脂都有除汞的效果,进口品牌杜笙树脂就有两款CH-95、CH-97可以很好的去除汞。
1、除汞树脂处理精度,汞含量可做到0.1ppb以下;
2、吸附量大,150g Hg/l。
3、选择性,钠,碱土,铁铜等重金属等是不能干扰其对汞的选择去除;
4、属于特种螯合树脂,可用于盐环境除汞;
5、除汞树脂应用于广泛的pH值范围,酸性、碱性废水除汞均可;
6、在PVC行业含汞废水处理上占有对优势。
汞污染治理综合技术主要从以下五部分进行介绍。
(等待3秒)第一部分:立项背景汞污染治理综合技术是以我局承接的哈萨克斯坦共和国努拉河治理EPC工程项目为载体进行研究。
该项目位于哈萨克斯坦卡拉干达州铁米尔套市,主要包括卡比德工厂及周边汞污染区域清理、汞污染固体废弃物填埋场建造与运营、Tegis-Zhol区域环境监测等。
本工程占地面积7600公顷,地处海外,执行欧盟标准设计与施工,工程设计复杂,技术含量高,环境污染严重,属于高危作业,在国内尚无成熟技术可供借鉴。
第二部分:总体思路本成果主要包含固体汞与液体汞的污染治理技术,通过治理,改善空气质量,达到环保目的。
对于固体污染物,在建造垃圾填埋场的同时,将填埋场的粘土与表土运送至清理区,将低污染固体废弃物进行覆盖压实;对高污染固体废弃物挖掘运送至填埋场进行掩埋。
对于液体汞污染物,主要是通过建造并负责运营污水处理场,使含汞废水处理达标。
施工全过程均需进行空气质量监测。
第三部分:关键技术1:汞污染水处理技术待处理污染水中有机汞与无机汞并存,水中有机物种类繁多,汞污染最高达到20000ng/l,治理后汞浓度要小于500 ng/l方能满足设计所要求的排放标准。
针对以上施工难点,我们采取如下处理工艺:首先通过硫化物的添加除掉水中游离的汞离子,然后通过强氧化将有机汞转化为无机汞,二次通过添加硫化物除掉无机汞。
最后通过活性炭,沸石,树脂三层吸附最终达到排放标准。
经查新,该工艺在国内外未见报道2:汞污染监测技术汞污染监测技术主要包含汞污染土壤监测、汞污染空气监测、汞污染水监测3个部分。
经查新,该技术包含的1)自制土壤采样工具;2)污染土壤范围的确定方法;3)污染水取样方法;4)空气监测点空布置方法,均未见相关报道。
3:汞污染土壤清理技术1) 根据区域与污染程度采取不同的治理方案:当土壤中汞浓度在 2.1至10mg/kg时,采用回填土抑制方式进行治理;当土壤中汞浓度高于10mg/kg,采用先挖掘后回填方式治理。
含汞废水污染特征及几种处理技术含汞废水是指含有高浓度汞化合物的废水,它主要来自于工矿企业的生产过程,如磷矿开采、有色金属冶炼、化工产业等。
含汞废水对环境和人体健康有严重的危害,因此必须采取适当的处理技术进行治理。
下面将介绍几种常见的含汞废水处理技术。
1.活性炭吸附技术活性炭是一种高效的吸附材料,能够吸附废水中的有机物质和重金属离子。
对于含汞废水,将活性炭添加到废水中,通过物理吸附和化学吸附作用将汞离子吸附在活性炭上,并沉降下来。
该技术操作简便、成本低廉,适用于小型企业或临时处理。
2.化学沉淀技术化学沉淀是指通过添加沉淀剂,使废水中的汞离子与其反应生成不溶于水的沉淀物,进而实现汞的去除。
常用的沉淀剂有硫代硫酸钠(Na2S2O3)、硫酸氢钠(NaHSO3)等。
该技术处理效果好,但生成的汞沉淀物需要进行安全处置。
3.离子交换技术离子交换技术通过固定相的吸附材料,将废水中的汞离子与固定相上的其他离子进行交换,从而实现废水中汞的去除。
常用的固定相材料有合成树脂、界面活性剂等。
该技术具有高效、可重复使用的特点,适用于大规模工业废水处理。
4.膜分离技术膜分离技术包括超滤、反渗透和微滤等,通过膜的选择性透过性,将废水中汞离子与水分离。
这些膜对汞离子有较高的截留能力,可以实现高效去除。
但膜分离技术对废水的预处理要求严格,操作和维护成本较高。
5.活性污泥法活性污泥法是通过将有机物质氧化为二氧化碳和水,并将重金属转化为低价态离子,然后与活性污泥菌体发生吸附反应,同时利用悬浮污泥对废水中的污染物进行吸附。
通过控制活性污泥中微生物的活性和污泥浓度,可以实现含汞废水的处理。
该技术处理效果稳定,但操作要求较高。
以上是几种常见的含汞废水处理技术,每种技术都有其适用的场合和优缺点。
在实际应用中,需要根据废水的特征和排放标准选择适合的处理工艺,并采取多种技术相结合的方法,以达到高效、经济、环保的废水处理效果。
土壤中重金属汞污染及污染防治1.引言随着现代工业的迅猛发展,汞污染的问题已日益严重,上世纪50年代至70年代,通过日本的“水俣病”事件,人们开始认识到汞在水系中产生的危害。
瑞典水环境的研究也表明,淡水鱼、咸水鱼和其他生物中汞化合物的含量非常高;我国松花江流域受到沿岸化工厂、冶金厂排出的废水造成汞污染,使渔民深受其害。
起初我国仅注重对水体汞的研究,而土壤中汞的行为虽有研究,但工作较少。
近年来,由于发现偏远湖泊中鱼的汞含量升高是由大气汞经长距离传输和沉降造成的,大气汞和汞的生物地球化学循环研究才逐渐成为汞污染研究的热点之一,大气汞可通过干湿沉降进入土壤,土壤中的汞经复杂的物理化学反应,大部分以各种形态滞留于土壤中,一小部分在一定条件下以气态汞的形态释放到大气中,可见土壤既是汞的汇,又是汞的源,它在汞的生物地球化学循环中起重要作用。
因此对土壤中汞污染及污染防治的研究具有非常重要的意义。
2.土壤汞的环境行为2.1 土壤中汞的来源19世纪以来,随着工业的发展,汞的用途越来越广,生产量急剧增加,从而使大量的汞由于人类活动而进入环境。
据统计,目前全世界每年开采应用的汞量约在1×104t以上,其中绝大部分最终以三废的形式进入环境。
据计算,在氯碱工业中每生产1t氯,要流失100~200g汞;生产1t乙醛,需用100~300g汞,以损耗5%计,年产10×104t乙醛就有500~1500kg汞排入环境。
土壤中汞的来源主要有以下几个方面:(1)土壤母质。
土壤母质中的汞是土壤中最基本的来源,原生岩中汞元素的含量,直接决定着土壤中的汞含量。
一般认为:地壳中汞的平均含量为0.8mg/kg ,土壤中的背景值为 0.01 —0.05mg/kg;我国南方土壤汞的含量较低,为 0.032—0.05mg/kg,北方土壤较高,为0.17 —0. 24mg/kg .(2)大气沉降。
近些年来的研究表明,大气沉降是土壤汞的一个重要来源.大气汞进入土壤后,因土壤中粘土矿物和有机物的吸附作用,绝大部分迅速被土壤吸收或固定,富集于土壤表层,造成土壤汞浓度的升高.(3)直接污染。
一种除尘脱汞协同技术汞是一种有毒的重金属元素,汞污染对人类及生物环境造成的危害极大。
全球每年排放到大气中的汞总量约为 5000t,其中4000t 是人为的结果,而燃煤导致的汞污染是最为严峻的。
据2023 年U NEP(United Nations Environment Programme)的评估报告说明,中国是全球范围内汞污染最严峻的地区之一,这主要是由于中国是煤炭消费大国,煤在燃烧过程中产生的汞大局部随着烟气排入大气,成为环境汞污染的主要来源。
烟气中的汞主要以两种相对稳定的形态存在:气态汞(Hg, g)和颗粒态汞(Hg, p)。
气态汞又分为单质汞(Hg0)和氧化态汞(Hg2+)。
二价汞化合物比较稳定,易溶于水,易脱除;单质汞挥发性较高、水溶性较低,是最难把握的形态之一。
由于汞在大气中的停留时间很长,毒性也大,因此对于汞的排放把握争论已成为争论热点。
1、汞把握技术争论现状有关汞排放把握技术的争论主要有三种:燃烧前脱汞、燃烧中脱汞和燃烧后脱汞。
目前,争论较多的是燃烧后脱汞。
燃烧后脱汞(即烟气脱汞)是将来电厂汞污染把握的主要方式,其脱汞方法主要有以下几种:吸附剂法、化学沉淀法和化学氧化法。
1.1吸附剂法吸附法主要是利用多孔性固态物质的吸附作用来处理污染物的一种常用方法,包括物理吸附和化学吸附两种方式。
一般吸附都兼有物理吸附、化学吸附功能,两种吸附过程可以同时进展。
目前,用于烟气脱汞的吸附剂主要有:活性炭、飞灰和金属吸取剂。
1.1.1活性炭在烟气中喷入活性炭是烟气脱汞技术最为集中且较成熟的一种方法,脱汞率可达96%。
胡长兴等人在模拟燃煤烟气流淌反响试验台上,对喷射吸附脱汞过程中影响活性炭喷射量的汞浓度、停留时间、温度、除尘设备等因素进展了试验争论。
虽然活性炭吸附剂在脱除汞方面有着很高的效率,但照旧存在价格昂贵,经济可行性不高等问题,并且还存在很多技术难题。
1.1.2飞灰燃煤过程中产生的飞灰作为一种廉价的吸附剂受到越来越多人的关注。
我国含汞土壤处置新技术解析
汞是一种有毒物质,如何处理含汞土壤是环境保护领域的一个难题。
我国已经研发出一种新技术,可以有效地处理含汞土壤,保护环境。
这种新技术的原理是通过化学作用,将汞中毒性最强的化合物转化为难挥发的元素态汞,同时结合微生物技术,将汞元素通过微生物代谢转化为二价汞,从而降低了土壤汞毒性。
该技术的处理过程相对简单,首先对土壤进行筛分、粉碎、磨制等预处理工作,以便更好地混合各处理剂;然后使用科学配方的特殊处理剂,进行处理反应,并控制氧气、温度、酸碱度等条件,使该技术处理后的土壤汞含量大大降低。
该技术有以下几个特点:一是处理效果高,污染物去除率达到90%以上;二是处理过程中不会产生二次污染,处理后的土壤可以循环利用;三是该技术操作简单,易于推广;四是处理成本低,不会对经济造成太大负担。
总之,该技术为我国汞污染土壤的治理提供了新思路和新方法,有望为今后更广泛地应用于土壤修复、汞污染物处理等方面,为保护环境、维护生态做出贡献。
烟气脱汞技术赋存在煤中的汞经过燃烧后的烟气汞主要有3种形态:气态单质汞Hg0(g)、气态二价汞Hg2+(g)、固态颗粒汞Hg (p)。
仅就气态汞而言,气态单质汞Hg0(g)占主要存在形式。
有关研究表明,在锅炉烟气出口处(970 C)86%的气态汞为Hg0(g)。
烟气脱汞关键是Hg0的脱除,由于Hg0难溶于水,所以一般的化学脱汞技术都需要把Hg0催化氧化为能溶于水的Hg2+,然后再做进一步处理。
而吸附剂法脱汞技术通常为物理、化学混合吸附,不仅能吸附Hg2+,也能吸附Hg0。
固态颗粒汞Hg (p)易被除尘装置去除。
气态二价汞Hg2+(g)易溶于水,湿法脱硫时可去除。
一、活性炭脱汞技术活性碳脱汞脱汞属于物理吸附脱汞,对零价汞、二价汞、颗粒汞都有很好的吸附效果,其中对零价汞的脱除率可高达99%。
活性碳脱汞采用活性炭喷入技术,该技术是目前较为成熟且应用最多的一种烟气脱汞技术,脱汞率可达96%。
然而活性炭价格昂贵,这严重影响了该技术的推广。
1个500MW的燃煤电厂每年用活性炭脱汞费用约为100万美元。
活性炭主要有普通活性炭、化学改性活性炭、活性炭纤维等。
由Nucon公司生产的经过热沉淀单质硫活化改性的活性炭的脱汞效率可提高到70%以上。
经过碘化改性的活性炭,在同样条件下,吸附脱汞能力是未经改性活性炭的160倍,可以极大地减少活性炭用量。
二、多污染控制技术多污染控制技术属于化学脱汞技术。
首先采用催化氧化技术将单质汞转化为离子汞,其次利用湿法脱硫洗涤塔将离子汞溶于水,将其去除。
相关研究结果表明,电厂SCR脱硝装置可以氧化70%-80%的元素汞,可以提高汞的脱除率。
在美国密歇根州Endicott电厂进行了湿式脱硫装置脱汞工业性试验,在系统中加入了氯氧化剂,阻止了氧化态汞重新还原成单质汞,脱汞效率平均保持在77%。
在Cinergy公司Zimmer电厂进行的相同试验中,没有加入氯氧化剂,结果显示了在洗涤器中发生了化学还原反应,平均脱汞效率约50%。
烟气脱汞原理
烟气脱汞原理是指通过一系列物理化学反应将烟气中的汞(Hg)去除的过程。
目前大多数采用活性炭吸附、氧化、吸附+氧化等方法。
其中,最为常用的是氧化吸附法。
氧化吸附法的原理是将烟气中的汞(Hg)先氧化为Hg2+或HgO,再利用活性炭等材料吸附和去除。
通过利用该方法,可以将汞(Hg)在烟气中的含量从几十毫克每立方米降低到几百微克每立方米以下,满足环保要求。
该方法的具体过程如下:
(1) 氧化汞:将烟气中的汞(Hg)氧化为Hg2+或HgO。
常用氧化剂有氯气、臭氧等。
(2) 吸附汞:将氧化后的汞(Hg)通过吸附材料,如活性炭、分子筛等吸附去除。
(3) 冲洗吸附材料:将吸附了汞(Hg)的活性炭等材料进行冲洗,去除表面吸附的物质,再进行再生使用。
(4) 处理汞(Hg):对洗涤出的废水中的汞(Hg)进行处理,一般采用还原沉淀法。
总之,氧化吸附法是目前应用最为广泛的一种烟气脱汞方法。
它可以有效地去除燃煤、焚烧等行业中烟气中的汞(Hg),减少汞污染对环境和人体的影响。
同时,也为企业实现绿色环保生产提供了重要技术支持。
烟气脱汞技术原理
一、烟气脱汞技术原理
1.烟气脱汞技术的原理是:通过特殊的吸附剂和清洗液的应用,将烟气中的汞烟雾转变成一种有机形式的汞,使其不具有毒性和破坏性,避免其对大气的污染。
2.烟气脱汞技术的具体过程是:烟气经过预处理后进入吸附塔,在吸附塔内,采用特殊吸附剂将汞烟雾物质吸附并转换成一种有机形态的汞,这种有机的汞后续进入清洗液系统,通过催化剂的作用,激活有机汞,使其进一步氧化为水溶性有机汞,这种水溶性有机汞在清洗液中溶解,最终通过净水系统沉淀移除。
3.烟气脱汞技术的优势:
(1)高效:烟气脱汞技术采用特殊吸附剂及清洗液,可以高效的脱除烟气中的汞,最大效果可达99%以上;
(2)省时省力:使用烟气脱汞技术可以节省大量的时间和精力,比传统的汞污染处理更加快捷;
(3)可控制:烟气脱汞技术可以控制烟气中汞的排放水平,避免大气污染;
(4)环保:烟气脱汞技术可以有效减少汞烟雾排放,满足环保要求。
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汞脱除、汞污染治理工艺行业分类生产工艺\分类含汞废气含汞废水含汞粉尘含汞废物其他电石法聚氯乙烯生产:应采用低汞触媒配套控氧干馏法、活性炭吸附法或其他高效汞回收法回收低汞触媒中的氯化汞活性炭吸附沉淀法与过滤法相结合送有危险废物回收和处理资质的单位进行资源化回收或处置高浓度含汞废水:硫氢化钠净化法、电解法低浓度含汞废水:吸附法进行深度处理氯离子浓度较高含汞废水:离子交换法含汞废酸:盐酸深度脱析技术回收氯化氢含汞废碱液:硫氢化钠净化法汞矿采选与冶炼行业汞矿采选生产:宜采用重选和浮选联合或单一浮选工艺袋式除尘及其他高效除尘技术汞矿冶炼生产:优先采用湿法炼汞工艺协同控技术深度:酸洗脱汞采选与冶炼硫化物沉淀法、化学凝聚法、活性炭吸附法等安全堆存、再利用资源综合利用或矿坑回填火法炼汞生产:应选择负压密闭式焙烧工艺交具有危险废物处置资质的机构安全处置冶炼和再生:考虑原燃辅料中伴生重金属、有价成分的资源回收含汞产品生产含汞电光源活性炭吸附、催化吸附-高锰酸钾溶液吸收等高效汞回收1含汞电池活性碳吸附电解法、沉淀法、微电解-混凝沉淀综合技术水银体温计和血压计活性炭吸附处理技术净化后外排沉淀+活性炭吸附处理技术粉碎、焙烧、冷凝等,或交有危险废物处理资质机构进行回收或处置燃煤过程脱汞预处理:用洗煤、配煤、煤炭改性以及使用煤炭添加剂等减少汞的排放:采用流化床技术等工艺,强化燃烧过程汞的控制用除尘、脱硫、脱硝、脱汞协同处理技术研究:汞吸附、炉膛卤化物喷入技术以及低温等离子除汞技术研究有色金属冶炼布袋除尘、电袋复合除尘和湿法脱硫技术协同脱除烟气中的汞,波立顿-挪威锌(Boliden-Norzink)脱汞法、碘络合-电解法、硫化钠+氯络合法和直接冷凝法等化学沉淀法、吸附法、电化学法和膜分离法等冶炼炉渣和烟气收尘物:用密闭蒸馏或高温焙烧硫酸中:硫化物除汞、锌粉除汞及热浓硫酸除汞等钢铁生产电袋复合除尘技术和脱硫技术协同脱除化学沉淀法、吸附法、电化学法和膜分离法水泥生产减少排放总量:鼓励采用新型干法水泥窑生产工艺,鼓励采用窑磨一体机运行模式采用布袋除尘等高效除尘协同脱汞含汞废物处理废汞触媒废汞触媒为原料的火法冶炼、化学活化或控氧干馏等回收处理废旧荧光灯破碎接自动破碎分离或切端吹扫分离等;鼓励采用湿法、高温气化法等技术进行资源化回收2含汞废旧电池用安全填埋、热处理技术、湿法处理技术或真空热处理医疗废物、生活垃圾等废物焚烧用烟气急冷达到汞的冷凝进行汞回收;活性炭吸附床去除烟气中的单质气态汞;颗粒态汞应采用高效袋式除尘技术;高汞废物的焚烧应采用湿式烟气净化技术含汞污泥氧化熔出法和氯化-硫化-焙烧法3。
国内外汞排放控制技术摘要:目前世界范围内针对不同种类的汞在煤炭燃烧的各个阶段都研究了相应的控制汞排放的技术与方法。
燃煤汞污染控制技术的主要思路应结合燃煤利用的过程,技术突破的主要方向是燃烧前除汞、燃烧中控制和燃烧后脱汞,燃烧后脱汞的方法主要分为烟气污染控制工艺协同控制的方法和吸附剂注入的方法。
关键词:除汞排放控制应用较为广泛的燃烧前除汞的方法主要是洗选煤技术,洗选煤不仅可以出去原煤中的部分灰分硫分,可有效的提高煤炭的燃尽性能并控制相应污染物的排放。
洗选加工还可使煤炭中以各种形式与硫元素结合的重金属矿物质得以去除。
Snit等人以5种原煤为试验对象,采取不同的方法选煤,发现不同选煤方法对煤中汞的脱除效率不同,但平均的脱除基本在26%、51%、68%,可有效减少进入炉膛中的汞量[2]。
美国能源部还开发了其他的洗煤方法,可高效脱除原煤中的汞,包括重液旋流器、选择性油团聚和磁分离法等方法[2]。
燃烧中除汞是指在通过调整炉膛燃烧方式,或炉膛喷射添加剂等以降低气相中汞的含量。
低氮燃烧技术和再燃技术不仅可以降低炉膛内NOx的整体水平,同时,也可降低烟气中汞的含量,提高颗粒汞含量的份额,研究表明循环硫化床燃烧方式在降低炉膛SOx、NOx 的同时也可在一定程度上控制Hg和其他部分重金属的排放[3]。
有研究指出在煤中添加氧化剂如:以氯酸为主要物质新型氧化剂和卤素类物质添加剂或者含铁类、钙类、钯类的物质作为氧化剂,可有效提高元素汞的氧化效率。
燃烧后除汞的方法主要分为烟气污染控制工艺协同控制的方法和吸附剂注入的方法。
烟气污染控制工艺主要是指通过电厂烟气净化装置,包括除尘设备、脱销设备和脱硫设备等,在净化电厂烟气的同时,控制汞排放。
SCR催化剂虽然不能直接捕获汞,对其进行脱除,但是它对Hg0的氧化也十分有效,可以有效提高汞的氧化,以便于其他设备对汞的捕获,研究发现烟气中的HCl是造成SCR将Hg0氧化成Hg2+的主要因素,CaoY等实验发现当烟气中存在氢卤酸蒸汽时,Hg0的氧化率可达到40%~80%;电厂静电除尘器如静电除尘器(ESP)袋式除尘器(FF)等均可有效除去烟气中的烟尘,且能高效捕获颗粒汞Hgp,平均汞脱出率的达27%;湿式脱硫塔(WFGD)一般放置的烟气净化流程的中下游,不仅能够有效降低烟气中SOx的含量,并且由于烟气中氧化态的汞溶于水,当烟气流经FGD时,烟气中的部分汞溶于石灰石石膏浆液中,从而80%~95%的氧化态的汞可实现由气相到固相的转化。
汞污染防治技术及脱汞技术
1燃烧前汞污染控制技术
燃烧前汞污染控制主要包括洗煤技术和煤低温热解技术。
1.1洗煤技术
煤中的汞与黄铁矿有密切的关系,利用磁分离法去除黄铁矿,同时也可以除去与黄铁矿结合在一起的汞。
另外,化学方法、微生物方法等也可以将汞从原煤中分离。
1.2煤低温热解技术
由于汞的高挥发性,在煤加热的过程中,汞会由于受热而挥发出来。
2燃烧中汞污染控制技术
燃烧中控制是通过改变优化燃烧和在炉膛中喷入添加剂氧化吸附等方式,结合后续设施加以控制。
通过改进燃烧方式,在降低NOx的同时,抑制一部分汞的排放,流化床燃烧方式在降低NOx排放的同时可以降低烟气中汞及其他微量重金属的排放。
主要包括:循环流化床技术、低氮燃烧技术、炉膛喷吸附剂技术、添加氧化剂技术。
3燃烧后汞污染控制技术
燃烧后控制主要包括:协同控制技术、单项脱汞技术、多污染物控制技术。
3.1协同控制技术
燃煤电厂现有的脱硝装置、除尘器和脱硫装置等烟气处理设施对烟气中的汞具有一定的去除作用。
烟气脱硝装置可以促进烟气中零价态的汞氧化为Hg2+,以颗粒态形式存在的汞在经过电除尘器、电袋复合除尘或袋式除尘器时可以被去除,Hg2+易于溶于湿法脱硫浆液中而被去除。
湿式电除尘器、烟气循环流化床脱硫等烟气治理设施对汞及其化合物均有一定的脱除效果。
3.2单项脱汞技术
单项脱汞技术是基于现有设施改进的单项控汞技术,如改性SCR催化剂汞氧化技术、除尘器前喷射吸附剂(如活性炭、改性飞灰、其他多孔材料等)、脱硫塔内添加稳定剂、脱硫废水中加络合(鳌合)剂等技术,实现更高的汞控制效果。
3.3多污染物控制技术
多污染物控制技术是通过专门的多污染物控制技术,例如:等离子、臭氧、活性焦、有机胺、双氧水等,以及对应的脱除设施实现汞、硫、氮等多污染物联合脱除。
4汞达标可行技术
燃煤电厂现有的除尘、脱硫和脱硝等环保设施对汞的脱除效果明显,基本都可以达标。
对于个别燃烧高汞煤,汞排放超标的电厂,可以采用单项脱汞技术。