添加剂对污泥焚烧过程中重金属迁移特性的影响

利用管式炉研究了Cl、S、P对重金属迁移特性的影响,研究结果表明：C促进了重金属Cd、Pb、Zn、Cu的挥发,而对重金属Ni、Cr的挥发特性影响不大;S对重金属的挥发特性影响不大,在一定程度上抑制霞金属Zn、Cd、Ni的挥发,而对重金属Pb则促进其挥发;P对不同重金属的挥发特性影响不同,随着P含量的增加,重金属Cr和Ni的挥发的挥发率逐渐增大,而重金属Cd、Pb和Zn的挥发率逐渐降低。     

炼油厂含油污泥干化焚烧及能耗分析

日益严格的环保要求促使环保投资的增大,压缩了炼油企业的利润空间,因此,环保设施的节能降耗成为重要的研究课题。某炼油厂采用"干化-焚烧"工艺处理含油污泥,该工艺成熟稳定,适合长周期运行,最大程度地实现减量和无害化,同时回收部分焚烧的热量作为干化单元的热源。结合该处理流程对设施能耗进行分析,提出两个节能降耗的措施。结果表明:设计工况下,该设施单位能耗为14 180.67 MJ/t污泥(含水率80%),通过调整操作控制含油污泥的含水率,可以将单位能耗降低4.7个百分点;在长周期运行条件及环保条件满足要求的情况下,改造或停用烟气再热器(GGH),可以将单位能耗降低3.1个百分点;若两种方法相结合,理论上单位能耗可以降低至13 070.03 MJ/t污泥,减少7.8个百分点。     

长庆气田含油含醇污泥焚烧研究

气田含油含醇污泥焚烧处理可最大限度地降解和除去危险化学品的有毒物质,实现排放物的无害化,其次通过焚烧可以减少危险废物的体积、数量,焚烧后可减少废物体积约70%,便于进一步处理。通过对其研究,长庆工程设计有限公司开发了专门用于气田污泥焚烧装备回转式焚烧窑,经过改进,各项指标均可满足离心脱水后污泥焚烧要求,适应性较强。     

模拟酸雨对污泥焚烧灰渣砖中重金属浸出影响

用不同pH的模拟酸雨浸泡掺杂污泥焚烧灰渣自制的混凝土路面砖,探讨了相同浸泡时间时,模拟酸雨pH对自制路面砖中重金属浸出的影响。结果表明,在相同浸泡时间时,铬、锰、铜、铁的浸出浓度都随着模拟酸雨pH的增大而下降。在pH为4.4的模拟酸雨中,浸泡时间大于8小时后,铬、锰、铜、铁浸出浓度的大小关系是铬>锰>铜>铁。而镉、镍、铅的浸出浓度在各种模拟酸雨中都小于0.1 ppb。     

污泥焚烧灰渣中重金属的检测和毒性分析

采用ICP-OES和原子荧光光度计分析了污泥及其焚烧灰渣中重金属的种类和浓度,并对灰渣中重金属的浸出毒性进行分析。结果表明污泥焚烧灰渣中重金属种类多、浓度高,可依据不同重金属的挥发性大小将污泥中重金属划分为极易挥发重金属、易挥发重金属、中等挥发重金属和难挥发重金属四大类,实际污染控制中应重点关注重金属Hg、As、Cd、Pb四种重金属的控制;同时,毒性浸出实验结果表明污泥焚烧之后灰渣中重金属稳定性得到极大提高,可直接进行填埋处理,但做建材使用时仍存在很大的浸出风险。     

萨北油田含油污泥处理方式的探讨

通过对萨北油田含油污泥来源的分析,结合国内其他油田环保处理的相关经验,对比现行的各种处理方式的优缺点及适用范围,并结合对其中可行性方案进行简单的现场试验情况,探讨适合萨北油田含油污泥无害化处理的解决方案。     

磷在污泥热解过程中的迁移转化

采用SMT方法研究磷在热解产物中的赋存形态和分布。结果发现,热处理促进污泥中有机磷（OP）向无机磷（IP）转化。热解温度在800℃以下时,污泥中的磷富集在热解后的污泥固体中。随热解温度升高,污泥中全磷（TP）、无机磷（IP）和磷灰石无机磷（AP）的含量均表现出逐渐升高的趋势,非磷灰石无机磷（NAIP）含量则表现出先升高再降低的趋势。热解温度升高会促使NAIP向AP转化,800℃时AP含量达到最大。污泥中NAIP的主要存在形式为磷酸铝盐和磷酸铁盐,磷酸钙盐含量随温度的升高逐渐增加。污泥中正磷酸单酯和焦磷酸盐受热转化为正磷酸盐,热解后的污泥中磷基本以正磷酸盐的形式存在。该结论为污泥的无害化、资源化利用提供了理论支持。     

含油污泥流化悬浮焚烧技术及污染物排放

为了实现含油污泥的低成本、规模化、资源化、无害化处理,胜利油田采用流化-悬浮焚烧锅炉处理含油污泥,使焚烧污染物排放达标。介绍了流化-悬浮焚烧锅炉处理的工艺流程,分析了焚烧技术,焚烧污染物SO2、NOx排放量,二噁英污染物排放量,烟气中粉尘排放量,焚烧余热利用的技术特点。对含油污泥焚烧后的灰渣易燃性和灰渣毒性进行了分析,并对焚烧灰渣再利用进行了论述。含油污泥流化焚烧处理系统实现了环保与资源综合利用的双重效果,项目建成后减少了含油污泥对胜利油田的环保治理压力,累计处理含油污泥26万t,产生了良好的环保效益与社会效益。     

氧化钙调理污泥气化过程中重金属的迁移转化规律

以CaO为主要成分的石灰常用于污泥的调理和稳定。为探究其对污泥气化过程中重金属迁移转化规律的影响,在沉降炉-固定床反应器和固定床上于600、800、1000℃进行了污泥的热解及气化实验,并分析了不同污泥样品、热解焦和气化灰中典型重金属（Mn、Zn、Cu、Cr、Ni）的含量及形态分布。结果表明,CaO的加入将稀释调理污泥中的重金属,并使Mn、Zn、Cr向稳定态转化;CaO会使重金属离子与OH-结合生成沉淀,继而在气化反应中分解成氧化物。在气化过程中,CaO会提高重金属的残留率,也会吸收其氯化物、硫酸盐等在高温下分解生成的HCl、SO₂等酸性气体,促使氧化物的生成和抑制重金属的释放。     

Ca(OH)2对污泥焚烧灰渣中Pb含量的影响

将添加有Ca(OH)₂的污泥在管式炉中焚烧，通过原子吸收分光光度计（AAS）测定灰渣中Pb的含量，分析Ca(OH)₂对灰渣中Pb含量的影响。结果表明：在污泥焚烧过程中，Pb的挥发率随焚烧温度呈先上升后下降再上升趋势，结合X射线衍射（XRD）分析发现，这主要是由于硅铝酸盐对Pb的固留作用和挥发动力学的相互影响。添加Ca(OH)₂后，污泥灰渣中Pb的含量有明显的降低，而且随着Ca(OH)₂添加量的增加，污泥灰渣中Pb的含量持续降低，表明Ca(OH)₂的添加，促进Pb的挥发，减少Pb在灰渣中的含量。将灰渣中Pb的形态分为浸出态和残渣态，通过分析X射线衍射（XRD）和灰渣中两种形态Pb的变化规律，得到Ca(OH)₂促进Pb挥发的机理主要是：添加的钙元素与硅铝酸盐反应，降低了硅铝酸盐与Pb反应的概率，从而使Pb转变为挥发形态的可能性增大，因此提高了挥发率。     

油田含油污泥处理技术研究进展

含油污泥处理是目前油田亟待解决的问题之一。介绍了国内外含油污泥处理技术的研究进展,主要处理技术有溶剂萃取处理技术、焚烧处理技术、热解处理技术、生物处理技术、调剖处理技术等,并介绍了国内部分油田的含油污泥处理工艺。     

城市污水污泥焚烧二次污染物控制研究进展

介绍了污泥焚烧技术的现状:它是目前国内外研究最多的处理污泥技术之一,其优势在于处理速度快,减量化程度高,能够利用污泥中的热值。阐述了焚烧过程中产生的重金属、二口恶英、氮氧化物、硫氧化物等的排放限制了污泥焚烧技术的推广和应用,因此对污泥焚烧二次污染控制的研究就显得非常重要。表明了研究污泥焚烧后产生的大量灰渣的处理和利用技术也是污泥焚烧研究的一个重要方面。     

市政污泥热处理过程中磷迁移转化的研究进展

磷（P）是生物生长必不可少的营养物质,在自然界中主要以磷酸盐矿物质形式存在。污泥作为一种富磷的固体废物,可作为二次磷资源开发利用。本文对不同热处理方式（焚烧、热解、水热炭化）中污泥的磷迁移转化规律和影响进行了综述,热处理方式不仅可以缓解磷资源危机,促进磷资源的循环利用,而且可以减少污泥带来的环境问题,并生成有价值的副产品。在此基础上,归纳了不同添加剂（配煤、生物质和碱土化合物）对污泥中磷迁移转化的行为影响规律及机制,发现添加剂的加入可以促进热处理过程中磷的富集,并改变磷的赋存形态,从而提高灰中磷的生物可利用性。     

含油污泥热处置技术研究

对几种含油污泥热处置技术进行了研究,包括干燥、焚烧、热解和气化技术.干燥技术可以实现含油污泥的初步脱水;焚烧技术是一种高效的含油污泥减量化技术,可以将含油污泥中的石油资源转化为热能;热解技术可以使含油污泥所含的石油烃类在高温环境中裂解,进而回收热解油气;气化技术是以生产可燃性气体为导向的,可以回收更多可燃气体.在综合运...     

含油污泥热处置技术研究

对几种含油污泥热处置技术进行了研究,包括干燥、焚烧、热解和气化技术。干燥技术可以实现含油污泥的初步脱水;焚烧技术是一种高效的含油污泥减量化技术,可以将含油污泥中的石油资源转化为热能;热解技术可以使含油污泥所含的石油烃类在高温环境中裂解,进而回收热解油气;气化技术是以生产可燃性气体为导向的,可以回收更多可燃气体。在综合运用各种热处置技术之后,提出了一种含油污泥综合处置工艺,将几种含油污泥热处置技术进行对比,分析了不同热处置技术的特点和不足,指出开展含油污泥热处置技术的综合利用有很强的可行性。     

含油污泥混合焚烧处理技术研究

含油污泥（含水60%,含油32-33%）与散煤按1：5质量比均匀混合,混合煤泥热值为4189kcal/kg,达到原散煤热值的94%,后送入焚烧炉进行燃烧试验。结果表明,燃烧热效率达到64%;SO2原始排放为394.3mg/Nm^3;NOX原始排放为102.7mg/Nm^3,混合煤泥污染物排放达到国家危险废物焚烧污染控制标准。从试验结果分析,采用混合焚烧技术处理油泥是一种可行的方法。     

污水污泥水热炭化过程中磷的迁移转化特性

利用SMT方法研究了污水污泥水热炭化固体产物中磷的赋存形态和分布。结果表明,水热炭化处理可以使污泥中的有机磷（OP）转化为无机磷（IP）。在实验条件范围内,污泥中的磷主要富集在水热焦中（R_TP＞70%）,且主要以无机磷（IP）形态存在。延长水热炭化时间或升高水热炭化温度,污泥中无机磷（IP）和非磷灰石无机磷（NAIP）均呈逐渐升高的趋势,而且水热炭化温度的影响程度显著大于水热炭化时间。水热炭化时间对磷灰石无机磷（AP）的影响不明显,但AP含量随水热炭化温度的升高而略微升高。结合XRD谱图分析发现,105℃烘干污泥中主要存在磷酸铝盐和磷酸铁盐两种含磷化合物;水热炭化处理促使焦磷酸盐转化为正磷酸盐,且磷在水热焦中基本以最稳定的正磷酸盐形式存在。该研究结果可为污泥的资源化利用及从污泥中回收磷资源提供理论参考。     

烟气循环式燃煤耦合污泥焚烧系统中污泥燃烧及重金属迁移特性

由于近年来污泥排放量增长迅速,对环境造成了严重污染,提高污泥的利用水平和无害化处理能力成为了研究热点,煤与污泥耦合燃烧是污泥减量化、无害化和资源化处理的有效手段之一。为此提出了一种基于烟气循环的燃煤耦合污泥焚烧系统,该系统中污泥通过单独的焚烧炉焚烧而非向煤粉炉内投加,同时采用煤粉炉高温烟气再循环促进污泥焚烧。采用管式炉、热重分析仪和X射线荧光光谱分析仪,研究了该系统中污泥燃烧特性及重金属迁移特性。分析了污泥含水率对燃烧特性的影响以及炉温、气体成分对重金属迁移特性的影响。结果表明,含水率的增加不利于污泥燃烧;炉温的增加有利于强挥发性重金属转化成气态从而降低残留率。升高O₂体积分数对不同重金属的残留率产生不同影响。CO₂体积分数升高会增加重金属的残留率,这是因为高体积分数的CO₂会降低燃烧温度,将重金属转变为稳定的金属氧化物并降低残留焦炭的孔隙率。相反,H₂O体积分数的升高会降低重金属的残留率,这是因为H₂O的存在提升了燃烧温度和焦炭的孔隙率。     

市政污泥中低温气化及重金属迁移转化特性

利用管式炉进行了污泥CO₂气化实验,并与N₂热解实验进行对比,系统研究了污泥中低温气化及重金属迁移转化特性。研究发现：热解过程中各可燃气体释放速率峰值出现的时间顺序为CO峰 < H₂次峰 < CH₄峰≈C_nH_m峰 < H₂主峰,气化过程中为CO主峰 < CH₄峰≈C_nH_m峰 < H₂主峰 < CO次峰。在450~550℃的区间内,气化和热解的冷煤气效率、样品失重率及残渣含碳量均相近,温度超过550℃冷煤气效率差距逐渐增大,温度超过700℃,样品失重率及残渣含碳量差距逐渐增大。气化温度为850℃时,冷煤气效率达87%。在450~700℃的区间内,气化残渣中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Pb的残留率均随温度增加呈缓慢降低的趋势,在700~850℃区间,上述重金属的残留率下降较快。Cd的残留率在450~550℃区间缓慢下降,550~700℃区间快速降低,700~850℃区间缓慢降低。气化残渣中Cr、Ni、Zn、As、Cd的稳定形态所占比例相较于污泥原样明显提高,而Pb、Cu的稳定形态所占比例与污泥原样相近。污泥中温（700℃）气化时,冷煤气效率约为50%,气化残渣中Cr、Ni、Cu、Zn、As的残留率约为高温（850℃）下的1.2倍,Pb约为2.7倍,Cd为7.5倍,残渣中各重金属的稳定形态比例与高温时接近,环境危害性小。