濕法脫硫漿液中汞的再釋放及其穩定化研究進展

陶 君，谷小兵，張 帆，段鈺鋒

(1.大唐環境產業集團股份有限公司，北京 100097；2.東南大學 能源與環境學院，江蘇 南京 210096)

0 引 言

由于汞具有較強的毒性、生物累積性，以及隨大氣的遷移性和持久性，已成為全球性的大氣污染物，受到廣泛重視[1]。大氣中的汞來源于自然釋放和人為排放2種途徑，自然釋放的汞主要來自海洋和地殼，由于礦物汞的自然脫氣、地質風化和土壤風蝕、海水中的汞蒸發、表面土壤和沉積物被微生物分解以及火山排放等自然現象，均會造成汞的釋放[2]；人為排放的汞主要包括燃料燃燒、采礦、冶煉和垃圾焚燒，其中化石燃料燃燒已成為我國最大的人為汞排放源[3]。燃煤電廠作為化石燃料集中大量使用的場所，其汞排放量不容忽視。燃煤煙氣中汞主要以3種形態存在，即元素汞(Hg0)、氧化汞(Hg2+)和顆粒汞(Hgp)，在我國燃煤煙氣汞排放中分別占16%、61%和23%[4]。燃煤過程中，經一系列物理、化學轉化，煤中大部分汞(>98%)以氣態單質汞形式(Hg0)釋放到燃煤煙氣中，隨著煙氣溫度降低，尤其當煙氣溫度低于600 ℃時，部分Hg0與煙氣中的氧化組分(如O2、Cl等)發生均相和非均相反應生成Hg2+，部分與煙氣中的飛灰等發生物理、化學吸附，形成顆粒汞Hgp[5]。各形態的汞均會直接或間接影響人類健康[6]。

燃煤電廠除塵、脫硝、脫硫設備同時具有協同脫汞效果。選擇性催化還原(SCR)脫硝裝置可將Hg0催化氧化為Hg2+，Hgp可被除塵裝置高效捕集，Hg2+和細顆粒物可被濕法煙氣脫硫(WFGD)裝置中的漿液吸收脫除。美國環保署的現場測試數據表明，WFGD對Hg2+和Hgp均具有高效的脫除效果，其中Hg2+的脫除率可達80%～95%[7]，但Hg0易揮發，難溶于水，很難被WFGD脫除。