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烧结协同处理水洗飞灰过程污染物排放行为及控制技术

烧结协同处理水洗飞灰过程污染物排放行为及控制技术

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作者：黄斌斌中南大学

学位级别：硕士

垃圾焚烧飞灰(HW18)含有大量的重金属和二噁英等有毒有害组分,对人类健康和环境安全构成严重威胁,其无害化处理对于防治环境污染、改善生态环境质量意义重大。本文以经过水洗预处理的垃圾焚烧飞灰为研究对象,在系统研究水洗飞灰基础物... 详细信息

垃圾焚烧飞灰(HW18)含有大量的重金属和二噁英等有毒有害组分,对人类健康和环境安全构成严重威胁,其无害化处理对于防治环境污染、改善生态环境质量意义重大。本文以经过水洗预处理的垃圾焚烧飞灰为研究对象,在系统研究水洗飞灰基础物化特性的基础上,研究了添加垃圾焚烧飞灰影响烧结的规律及其作用机制;查明了烧结协同处理垃圾焚烧飞灰过程重金属、二噁英等污染物的排放行为;在此基础上,开发了烧结过程二噁英排放控制技术。主要研究结论如下:(1)揭示了水洗飞灰对烧结的影响规律:与添加原灰相比,添加水洗飞灰时,烧结矿转鼓强度升高,利用系数和烧结速度变化不大,但成品率降低。随着水洗飞灰添加比例提高,烧结矿利用系数、转鼓强度和成品率呈降低趋势,烧结速度变化不明显,适宜的添加比例不超过1.0%。原因是高钙飞灰成矿反应能力弱于含钙熔剂,提高其添加比例,不利于铁酸钙粘结相生成。在适宜条件下,烧结矿的还原粉化指数、还原度增加,软化区间变宽,熔滴区间收窄。(2)查明了烧结协同处理水洗飞灰过程污染物的排放行为:与添加原灰相比,添加水洗飞灰时烧结矿中重金属元素含量增加、脱除率降低;烧结烟气和烧结矿中的二噁英浓度分别降低76%和12%,且主要为PCDDs浓度降低;随着水洗飞灰添加比例增加,烧结矿中的重金属含量呈增加趋势,尤其是Pb、Zn元素,烧结烟气和烧结矿中二噁英浓度增加。在适宜的添加比例条件下,烟气中二噁英浓度仍高于基准。(3)开发了烧结协同处理水洗飞灰过程二噁英排放控制技术:将水洗飞灰进行成型预处理,烟气中二噁英排放浓度从1.44 ng I-TEQ·Nm下降至1.04 ng I-TEQ·Nm,原因为成型预处理减少了水洗飞灰颗粒在烧结物料中的分散,可有效减少氯与碳及催化剂的接触,从而抑制De novo反应发生;在此基础上,通过在水洗飞灰小球表面裹附含钙添加剂吸附并固定HCl、Cl,抑制Deacon反应和氯化反应,二噁英排放浓度进一步降低至0.62 ng I-TEQ·Nm,低于基准的0.69 ng I-TEQ·Nm。图70幅,表17个,参考文献152篇

关键词：铁矿烧结水洗飞灰污染物排放行为二噁英减排技术

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