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污泥与煤混烧过程中污染物的排放实验研究

作　者: 王丽
导　师: 刘晶
学　校: 华中科技大学
专　业: 动力工程
关键词: 污泥煤混烧汞痕量元素污染物
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 81次
引　用: 1次
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内容摘要

城市污水处理带来的巨大污泥产量使我国环境与经济可持续发展面临严峻的挑战。因此,如何合理、高效的处置产量日益剧增的污泥,无疑具有重要的意义。污泥与煤混烧是污泥处置的有效方法之一,但是由于污泥的高灰分、杂质及有毒有害物质等,污泥与煤混烧仍然处于研究阶段,产业化的应用目前尚不成熟。本文在管式炉台架上对污泥与煤混烧过程中汞、铅、镉等痕量元素、NO和SO₂的排放进行实验研究,选取三种煤和两种污泥进行混烧,考察污泥掺混比、温度和煤种等对污染物排放的影响规律。采用Ontario-Hydro方法分析污泥与煤混烧烟气中汞的不同形态（Hg2+和Hg0）的分布及浓度变化,结果表明:污泥掺混比例越大,混烧烟气中气态总汞浓度越大。污泥与煤混烧过程中汞的挥发主要与污泥中的Cl和S元素有关,Cl元素与汞反应生成HgCl2促进汞的氧化,S元素通过SO₂与汞生成稳定的化合物残留在灰中,抑制汞的挥发。污泥与煤混烧烟气中Hg形态的变化受温度、污泥掺混比和煤种影响较大。污泥中各种痕量元素含量较高,且性质复杂。本文对污泥与煤混烧后灰中痕量元素（As、Cd、Se、Cu、Zn、Pb、Ni、Mn、Cr）的浓度变化进行分析,结果表明:污泥掺混煤燃烧使得混烧后灰中大多数痕量元素的浓度增大,随着污泥掺混比例的提高灰中的痕量元素浓度不断增大。As、Cd和Se元素随温度升高,挥发性增强,灰中浓度减小。Cu、Zn和Pb元素挥发性受污泥掺混比影响较大。Ni、Mn和Cr元素挥发性受温度影响较小,灰中浓度较高。污泥中高含量的Cl元素在高温下与多种元素反应生成易挥发的化合物,导致了灰中痕量元素浓度的降低。本文也对污泥与煤以不同比例混烧时烟气中NO和SO₂的浓度变化进行在线分析,实验结果表明:无烟煤与广州某污水处理厂污泥、龙王嘴污泥混烧时,污泥掺混比例越大,混烧时烟气中NO浓度越大。烟煤与广州某污水处理厂污泥、龙王嘴污泥混烧时,烟气中NO和SO₂的浓度变化受污泥性质的影响明显,广州某污水处理厂污泥掺混比例越大,混烧时烟气中NO和SO₂的浓度越大,龙王嘴污泥掺混比例越大,混烧时烟气中NO和SO₂浓度越小。燃烧温度升高容易引起样品燃烧时产生燃烧滞后,NO和SO₂的释放曲线越陡峭, NO和SO₂的浓度曲线出现二次峰。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-20
  1.1 课题研究背景及意义  9-14
  1.2 国内外研究现状  14-19
  1.3 本文主要研究内容  19-20
2 污泥与煤混烧过程中汞的形态分布  20-35
  2.1 汞的不同形态的分析方法  20-22
  2.2 污泥与煤混烧过程中汞释放的实验方法  22-26
  2.3 烟气中汞的变化规律  26-34
  2.4 本章小结  34-35
3 污泥与煤混烧过程中痕量元素的排放  35-45
  3.1 污泥与煤混烧实验方法  35-36
  3.2 污泥与煤混烧过程中痕量元素的富集规律  36-43
  3.3 本章小结  43-45
4 污泥与煤混烧过程中NO 和SO_2 的释放规律  45-68
  4.1 NO 和SO_2 排放的实验方法  45-46
  4.2 烟气中NO 释放的生成特性  46-56
  4.3 烟气中SO_2 释放的生成特性  56-66
  4.4 本章小结  66-68
5 全文总结与展望  68-70
  5.1 全文总结  68-69
  5.2 工作展望  69-70
致谢  70-71
参考文献  71-77

污泥与煤混烧过程中污染物的排放实验研究

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