石化污泥與煤循環(huán)流化床混燒試驗(yàn)究.pdf

1、隨著我國(guó)污水處理廠的不斷增多和污水處理率的不斷提高，各種污泥的排放量急劇增加。焚燒法處理污泥由于能夠有效實(shí)現(xiàn)無(wú)害化、減量化和資源化的特有優(yōu)勢(shì)越來(lái)越受到人們的重視。循環(huán)流化床燃燒技術(shù)具有燃料適應(yīng)性廣、著火穩(wěn)定、混合強(qiáng)烈、焚燒徹底等特點(diǎn)，特別適合用于焚燒污泥。妥善解決循環(huán)流化床焚燒污泥過程中所產(chǎn)生的污染問題和焚燒灰渣的浸出毒性問題，可以促進(jìn)污泥循環(huán)流化床焚燒技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。 在熱輸入為0.2 MW的循環(huán)流化床試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了石化污泥

2、與煤的混燒試驗(yàn)，主要考察了不同循環(huán)流化床運(yùn)行參數(shù)(質(zhì)量摻混比、二次風(fēng)率和空氣過剩系數(shù))下的混燒特性以及質(zhì)量摻混比、二次風(fēng)率、空氣過剩系數(shù)、Ca/S摩爾比和燃燒溫度等因素對(duì)SO2、NOx和多環(huán)芳烴排放的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：隨著質(zhì)量摻混比的增大，爐內(nèi)溫度普遍下降，燃燒效率相應(yīng)降低。隨著二次風(fēng)率增加，密相區(qū)和稀相區(qū)溫度均有所下降，而燃燒效率上升。隨著空氣過剩系數(shù)的增加，密相區(qū)溫度升高，稀相區(qū)溫度先上升然后下降，燃燒效率也呈現(xiàn)先上升后降低的趨勢(shì)

3、，即存在一個(gè)最佳空氣過剩系數(shù)，所對(duì)應(yīng)的燃燒效率最高。隨著質(zhì)量摻混比的增加，SO2和NOx的排放濃度下降，而多環(huán)芳烴排放濃度呈上升趨勢(shì)。隨著二次風(fēng)率的增加，S02的排放濃度上升，而NOx和多環(huán)芳烴的排放濃度呈下降趨勢(shì)，循環(huán)流化床分級(jí)燃燒技術(shù)對(duì)多環(huán)芳烴的生成有明顯的抑制作用。隨著空氣過剩系數(shù)的增加，SO2的排放濃度下降，NOx的排放濃度呈上升態(tài)勢(shì)，多環(huán)芳烴的排放濃度先下降后上升。隨著Ca/S摩爾比的增加，SO2和多環(huán)芳烴的排放濃度顯著下降，

4、NOx的排放濃有所上升。隨著燃燒溫度的上升，NOx的排放濃度增加，SO2和多環(huán)芳烴的排放濃度均呈先下降后上升趨勢(shì)。綜合考慮穩(wěn)定燃燒和降低各種污染物排放等因素，推薦混燒過程中質(zhì)量摻混比應(yīng)該控制在30％以內(nèi)，二次風(fēng)率應(yīng)該控制在40％左右，空氣過剩系數(shù)應(yīng)控制在1.35左右，燃燒溫度應(yīng)控制在850℃～860℃。 為進(jìn)一步研究石化污泥與煤混燒過程中多環(huán)芳烴的排放特性，在管式固定床上進(jìn)行石化污泥與煤的混燒試驗(yàn)，著重研究了質(zhì)量摻混比、燃燒溫度

5、和燃燒停留時(shí)間對(duì)多環(huán)芳烴排放的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：隨著質(zhì)量摻混比的增大，底渣中多環(huán)芳烴排放量呈明顯的上升態(tài)勢(shì)；隨著燃燒溫度的升高，多環(huán)芳烴排放量先上升后下降；隨著燃燒停留時(shí)間的增加，多環(huán)芳烴排放量呈明顯的下降趨勢(shì)，存在一個(gè)臨界停留時(shí)間。各工況條件下，低環(huán)多環(huán)芳烴排放量均高于高環(huán)多環(huán)芳烴排放量。 污泥焚燒飛灰和底渣的基本性質(zhì)對(duì)其資源化利用起著決定性作用。采用X射線熒光光譜分析儀(XRF)分析了飛灰和底渣的化學(xué)組成；采用SEM/ED

6、X觀察了飛灰和底渣顆粒的外觀形貌，并分析了顆粒表面的元素組成。污泥焚燒飛灰和底渣中重金屬在酸雨環(huán)境中的浸出毒性極大地影響了其資源化利用。通過模擬酸雨pH值范圍，探討了初始pH值和浸出時(shí)間對(duì)飛灰和底渣中重金屬Hg、Pb、Cr、Cd、Ni、Cr(VI)的浸出影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：重金屬的浸出濃度受浸出液pH值的影響很大，隨著初始pH值上升，大部分重金屬的浸出濃度呈下降趨勢(shì)；而Pb和Cd以及底渣中Hg的浸出濃度隨著初始pH值的增加先上升后下降。