污泥燃燒顆粒物的排放特性及Hg元素在其表面凝結沉積機制

張 柳， 賈 里， 王彥霖， 王碧茹， 喬曉磊， 金 燕， 向 軍

(1. 太原理工大學 電氣與動力工程學院， 太原 030024；2. 華中科技大學 煤燃燒國家重點實驗室， 武漢 430074)

隨著城市化的逐步發展，污水處理過程中產生的污泥排放量也逐年增長[1]。污泥的處理和利用方法主要包括燃燒、熱解和氣化[2]，其中燃燒是一種比較理想的處理方法，不僅可以實現資源的清潔有效利用及穩定減量，還可以為電廠采用新型能源提供思路。研究表明，相較于低灰分燃料，高灰分燃料在燃燒過程中會產生更多的顆粒物[3]，且堿金屬、P、S、Cl等易氣化元素含量較多的燃料往往將產生較多的細顆粒物[4]。污泥屬于高灰分、低熱值燃料，因此在實際燃燒過程中，會產生較多的細顆粒物，但目前鮮有關于污泥排放特性的報道。

污泥在流化床鍋爐中燃燒后，在排煙溫度條件下，氣態單質汞(Hg0)會隨煙氣離開鍋爐或被多孔飛灰顆粒物吸附。此外，汞的化合物(以 HgCl2和HgS為主)容易異相凝結于飛灰顆粒物表面而離開鍋爐，在特定條件下也存在Hg0發生均相成核變為顆粒相[5]。Gerstle等[6]以As、Hg、Pb等元素為研究對象，發現各金屬元素在煙氣中的含量隨溫度的升高而增加，且所測金屬元素多賦存于亞微米顆粒物中。Li等[7]研究表明，Na、K、As及Sb元素在不同粒徑顆粒物表面會表現出不同的凝結沉積控制機制，且與燃料本身化學成分相關。綜上所述，含有Hg元素的飛灰顆粒物較難被普通除塵器脫除，且污泥酸洗與脫揮發分處理將會對Hg元素的氣-固相變換產生一定影響?！?br>