能源利用过程中重金属污染及控制
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2 垃圾焚烧重金属控制
c、湿式洗涤 将尾气通过湿式洗涤塔，去处其中水溶性的重金属化合物 。目前最普遍、最简单的方法是pH控制技术。其原理就 是在洗涤塔中加入碱性药剂，将溶液的pH值调整至使重 金属离子具有最小的溶解度范围，从而实现其稳定化。常 用的pH调整剂有石灰(CaO或Ca(OH)2)、苏打Na2CO3)、 氢氧化钠(NaOH)等。
➢将重金属浓度含量较高的废旧电池、电器、杂质等从
原生垃圾中分拣出，减少垃圾焚烧产物中的汞、铅、镉 含量。
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2 垃圾焚烧重金属控制
➢将塑料、废弃轮胎从垃圾中分拣出来，以减少垃圾中有机 氯含量。
➢企 业 生 产 绿 色 环 保 产 品 、
减少其中有毒金属含量，如 无汞电池、无镉电池等。
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2 垃圾焚烧重金属控制
➢在能源利用过程中重金属污染物主要包括煤燃烧、垃
圾焚烧，重油燃烧，蓄电池生产等多方面，其中燃煤与垃 圾焚烧重金属污染物不仅仅占绝大多数，而且也是环境中 的重金属污染物的两大主要来源。
3
1 重金属污染的来源与危害
矿石燃料、垃圾
燃 烧
大气环 干湿境
沉降
土壤环境
呼吸
水环境
➢ 重金属既可以直接进入大气
、水体和土壤，造成各类环境要 素的直接污染，也可以在大气、 水体和土壤中相互迁移，造成各 类环境要素的间接污染。
垃圾焚烧炉后烟气排放标准及两工艺烟气净化数据
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2 垃圾焚烧重金属控制
3.4 垃圾焚烧后飞灰的处理
目前处理方法主要有：水泥固化、熔融固化、药剂处理 及酸洗处理。 ➢飞灰水泥固化：水泥固化是把飞 灰按一定比例混合掺入水泥基质， 加入适量的水，在一定条件下，经 过一系列的物理化学变化，最终使 粒状的物料变成粘合的混凝土块， 从而使飞灰固化稳定。
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2 垃圾焚烧重金属控制
物理固化：水泥形成的高硬度固化产物将重金属包封
水泥固化 化学稳定
利用水泥的碱性将重金属转化成难容氢氧化物 水泥水化产物中钙、铝与金属离子进行离子交换
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2 垃圾焚烧重金属控制
优点：成本相对较低 技术比较成熟 所需的设备装置容易获得，操作要求简单
缺点：增加废物体积 固化需要较长的养护期 不能破坏飞灰中的二噁英
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2 垃圾焚烧重金属控制
➢ 烟气：对于易挥发类似As、Cd、Pb、Zn、Se、Hg等重 金属元素在燃烧过程中挥发，除了Hg一直以气象存在外 其余的重金属或其化合物通过同相吸附或者异相吸收的方 式以颗粒物的形式进入烟气。
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2 垃圾焚烧重金属控制
垃圾焚烧处理工艺流程图
11
2 垃圾焚烧重金属控制
3.2焚烧炉前控制
呼吸
食 物 链
生物 富集
进入 人体
➢ 饮水
重金属的危害在于它不能被微
生物分解且能在生物体内富集形
பைடு நூலகம்
成其它毒性更强的化合物。
4
2 垃圾焚烧重金属控制
3.1垃圾焚烧系统重金属分配 ➢垃圾焚烧系统重金属迁移
5
2 垃圾焚烧重金属控制
➢ 垃圾在进入焚烧炉后重金属在焚烧过程中将发生迁移和转 化最终分布在焚烧底渣、飞灰、烟气中。
3.3 垃圾焚烧后烟气中重金属控制 ➢ 主要方法：
a、降温处理 降低烟气的温度，使金属或者其化合物自然凝聚成核或冷 凝成粒状后吸附在飞灰颗粒表面形成具有一直径大小的颗 粒物，然后通过除尘设备捕集。
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2 垃圾焚烧重金属控制
b、喷射吸附剂 常用吸附剂有活性炭、 高岭土、硅藻土等，以 下为三种吸附剂对重金 属吸附效果的比较。
2 垃圾焚烧重金属控制
➢ 垃圾焚烧重金属控制主要是针对底渣、飞灰、和烟气。 底渣：分析表明其虽然含有一定量的重金属，但因很多是 以化学惰性物质存在，其重金属有害物质浸出浓度在标准 以下；焚烧底渣中以硅、铝、钙、铁等元素为主，其中 S在iO一2定、的Ca条O件、下Al处2O理3的后总进和行约有占效底综渣合总利质用量。的80％，可以
硕士论文开题报告 能源利用中重金属污染及控制
Page 1
姓名: 学号: 日期:
ISW
提纲
1 重金属污染的来源及危害 2 垃圾焚烧重金属控制
燃煤重金属控制
3
重金属检测方法
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2
1 重金属污染的来源与危害
➢重金属污染物主要来自采矿、金属冶炼、金属化合物
的制造、重油燃烧、蓄电池生产、农药、煤及垃圾焚 烧。
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2 垃圾焚烧重金属控制
➢飞灰熔融固化处理：熔融法是在燃料炉内利用燃料或电将垃
圾焚烧飞灰加热到1400C左右的高温，并维持一段时间(一般
30 min)，使飞灰熔融后经过一定的程序冷却变成熔渣。
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2 垃圾焚烧重金属控制
优点：1）超过99. 9%的二噁英在高温熔融过程中被分解； 2） 熔融后的玻璃态物质经检测, 重金属完全符合日本 的标准； 3）熔融物质的机械强度，熔融法具有减容率高、熔渣 性质稳定。
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2 垃圾焚烧重金属控制
➢重金属在焚烧厂炉渣和飞 灰中的分布百分比。受重金 属的挥发性影响，As、Ni、 Cr、Cu和zn主要分布在炉 渣中，约占94％、89％、88 ％、84％和78％，Cd和Hg 主要分布在飞灰中，约占63 ％和90％，Pb则介于两者 之间，垃圾中约36％的Pb 进入飞灰中。
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2 垃圾焚烧重金属控制
➢ 国内垃圾焚烧烟气净化主流工艺： 工艺Ⅰ:旋风除尘器→半干法脱硫反应器 →活性碳喷射装置 →袋式除尘器。
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2 垃圾焚烧重金属控制
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2 垃圾焚烧重金属控制
工艺Ⅱ:降温塔→活性碳、消石灰喷射装置→干法脱硫反应器 →袋式除尘器→湿式洗涤塔→再加热装置。
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2 垃圾焚烧重金属控制
➢ 部分重金属物质在燃烧环境中并不会受到影响，未挥发而 成为炉渣的一部份，另外有些沸点较低的金属物质可能经 反应而转变成沸点较高的金属化合物，也会存留在炉渣中 。部分的灰粒会被燃烧烟气带出成为飞灰。在高温条件下 废弃物中某些金属及金属化合物挥发成气相，同时部份沸 点较高的重金属虽然不能挥发，但亦可能与其它物质反应 而成为沸点较低的金属化合物，进而挥发成气相物质。
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2 垃圾焚烧重金属控制
➢ 飞灰：垃圾焚烧飞灰并不是化学惰性物质,其中有含量较高 、能被水浸出的Cd、Pb、Zn、Cr等多种有害重金属物质, 且浓度均高于固体废物浸出鉴别标准,在酸性环境下重金属 将逐渐渗滤出来,因此垃圾焚烧飞灰被认为是一种危险废物, 若处理不当,将会造成重金属迁移,污染地下水、土壤及空气 ，所以必须加强处理。
2 垃圾焚烧重金属控制
c、湿式洗涤 将尾气通过湿式洗涤塔，去处其中水溶性的重金属化合物 。目前最普遍、最简单的方法是pH控制技术。其原理就 是在洗涤塔中加入碱性药剂，将溶液的pH值调整至使重 金属离子具有最小的溶解度范围，从而实现其稳定化。常 用的pH调整剂有石灰(CaO或Ca(OH)2)、苏打Na2CO3)、 氢氧化钠(NaOH)等。
➢将重金属浓度含量较高的废旧电池、电器、杂质等从
原生垃圾中分拣出，减少垃圾焚烧产物中的汞、铅、镉 含量。
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2 垃圾焚烧重金属控制
➢将塑料、废弃轮胎从垃圾中分拣出来，以减少垃圾中有机 氯含量。
➢企 业 生 产 绿 色 环 保 产 品 、
减少其中有毒金属含量，如 无汞电池、无镉电池等。
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2 垃圾焚烧重金属控制
➢在能源利用过程中重金属污染物主要包括煤燃烧、垃
圾焚烧，重油燃烧，蓄电池生产等多方面，其中燃煤与垃 圾焚烧重金属污染物不仅仅占绝大多数，而且也是环境中 的重金属污染物的两大主要来源。
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1 重金属污染的来源与危害
矿石燃料、垃圾
燃 烧
大气环 干湿境
沉降
土壤环境
呼吸
水环境
➢ 重金属既可以直接进入大气
、水体和土壤，造成各类环境要 素的直接污染，也可以在大气、 水体和土壤中相互迁移，造成各 类环境要素的间接污染。
垃圾焚烧炉后烟气排放标准及两工艺烟气净化数据
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2 垃圾焚烧重金属控制
3.4 垃圾焚烧后飞灰的处理
目前处理方法主要有：水泥固化、熔融固化、药剂处理 及酸洗处理。 ➢飞灰水泥固化：水泥固化是把飞 灰按一定比例混合掺入水泥基质， 加入适量的水，在一定条件下，经 过一系列的物理化学变化，最终使 粒状的物料变成粘合的混凝土块， 从而使飞灰固化稳定。
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2 垃圾焚烧重金属控制
物理固化：水泥形成的高硬度固化产物将重金属包封
水泥固化 化学稳定
利用水泥的碱性将重金属转化成难容氢氧化物 水泥水化产物中钙、铝与金属离子进行离子交换
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2 垃圾焚烧重金属控制
优点：成本相对较低 技术比较成熟 所需的设备装置容易获得，操作要求简单
缺点：增加废物体积 固化需要较长的养护期 不能破坏飞灰中的二噁英
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2 垃圾焚烧重金属控制
➢ 烟气：对于易挥发类似As、Cd、Pb、Zn、Se、Hg等重 金属元素在燃烧过程中挥发，除了Hg一直以气象存在外 其余的重金属或其化合物通过同相吸附或者异相吸收的方 式以颗粒物的形式进入烟气。
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2 垃圾焚烧重金属控制
垃圾焚烧处理工艺流程图
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2 垃圾焚烧重金属控制
3.2焚烧炉前控制
呼吸
食 物 链
生物 富集
进入 人体
➢ 饮水
重金属的危害在于它不能被微
生物分解且能在生物体内富集形
பைடு நூலகம்
成其它毒性更强的化合物。
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2 垃圾焚烧重金属控制
3.1垃圾焚烧系统重金属分配 ➢垃圾焚烧系统重金属迁移
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2 垃圾焚烧重金属控制
➢ 垃圾在进入焚烧炉后重金属在焚烧过程中将发生迁移和转 化最终分布在焚烧底渣、飞灰、烟气中。
3.3 垃圾焚烧后烟气中重金属控制 ➢ 主要方法：
a、降温处理 降低烟气的温度，使金属或者其化合物自然凝聚成核或冷 凝成粒状后吸附在飞灰颗粒表面形成具有一直径大小的颗 粒物，然后通过除尘设备捕集。
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2 垃圾焚烧重金属控制
b、喷射吸附剂 常用吸附剂有活性炭、 高岭土、硅藻土等，以 下为三种吸附剂对重金 属吸附效果的比较。
2 垃圾焚烧重金属控制
➢ 垃圾焚烧重金属控制主要是针对底渣、飞灰、和烟气。 底渣：分析表明其虽然含有一定量的重金属，但因很多是 以化学惰性物质存在，其重金属有害物质浸出浓度在标准 以下；焚烧底渣中以硅、铝、钙、铁等元素为主，其中 S在iO一2定、的Ca条O件、下Al处2O理3的后总进和行约有占效底综渣合总利质用量。的80％，可以
硕士论文开题报告 能源利用中重金属污染及控制
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姓名: 学号: 日期:
ISW
提纲
1 重金属污染的来源及危害 2 垃圾焚烧重金属控制
燃煤重金属控制
3
重金属检测方法
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1 重金属污染的来源与危害
➢重金属污染物主要来自采矿、金属冶炼、金属化合物
的制造、重油燃烧、蓄电池生产、农药、煤及垃圾焚 烧。
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2 垃圾焚烧重金属控制
➢飞灰熔融固化处理：熔融法是在燃料炉内利用燃料或电将垃
圾焚烧飞灰加热到1400C左右的高温，并维持一段时间(一般
30 min)，使飞灰熔融后经过一定的程序冷却变成熔渣。
24
2 垃圾焚烧重金属控制
优点：1）超过99. 9%的二噁英在高温熔融过程中被分解； 2） 熔融后的玻璃态物质经检测, 重金属完全符合日本 的标准； 3）熔融物质的机械强度，熔融法具有减容率高、熔渣 性质稳定。
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2 垃圾焚烧重金属控制
➢重金属在焚烧厂炉渣和飞 灰中的分布百分比。受重金 属的挥发性影响，As、Ni、 Cr、Cu和zn主要分布在炉 渣中，约占94％、89％、88 ％、84％和78％，Cd和Hg 主要分布在飞灰中，约占63 ％和90％，Pb则介于两者 之间，垃圾中约36％的Pb 进入飞灰中。
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16
2 垃圾焚烧重金属控制
➢ 国内垃圾焚烧烟气净化主流工艺： 工艺Ⅰ:旋风除尘器→半干法脱硫反应器 →活性碳喷射装置 →袋式除尘器。
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2 垃圾焚烧重金属控制
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2 垃圾焚烧重金属控制
工艺Ⅱ:降温塔→活性碳、消石灰喷射装置→干法脱硫反应器 →袋式除尘器→湿式洗涤塔→再加热装置。
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2 垃圾焚烧重金属控制
➢ 部分重金属物质在燃烧环境中并不会受到影响，未挥发而 成为炉渣的一部份，另外有些沸点较低的金属物质可能经 反应而转变成沸点较高的金属化合物，也会存留在炉渣中 。部分的灰粒会被燃烧烟气带出成为飞灰。在高温条件下 废弃物中某些金属及金属化合物挥发成气相，同时部份沸 点较高的重金属虽然不能挥发，但亦可能与其它物质反应 而成为沸点较低的金属化合物，进而挥发成气相物质。
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2 垃圾焚烧重金属控制
➢ 飞灰：垃圾焚烧飞灰并不是化学惰性物质,其中有含量较高 、能被水浸出的Cd、Pb、Zn、Cr等多种有害重金属物质, 且浓度均高于固体废物浸出鉴别标准,在酸性环境下重金属 将逐渐渗滤出来,因此垃圾焚烧飞灰被认为是一种危险废物, 若处理不当,将会造成重金属迁移,污染地下水、土壤及空气 ，所以必须加强处理。