基于实测的燃煤电厂汞排放特性分析与研究

基于实测的燃煤电厂汞排放特性分析与研究
基于实测的燃煤电厂汞排放特性分析与研究

汞性质简介

土壤中汞的背景值为0.01~0.15 μg/g。除来源于母岩以外,汞主要来自污染源,如含汞农药的施用、污水灌溉等,故各地土壤中汞含量差异较大。来自污染源的汞首先进入土壤表层。土壤胶体及有机质对汞的吸附作用相当强,汞在土壤中移动性较弱,往往积累于表层,而在剖面中呈不均匀分布。土壤中的汞不易随水流失,但易挥发至大气中,许多因素可以影响汞的挥发。土壤中的汞按其化学形态可分为金属汞、无机汞和有机汞,在正常的pE和pH 范围内,土壤中汞以零价汞形式存在。在一定条件下,各种形态的汞可以相互转化。进入土壤的一些无机汞可分解而生成金属汞,当土壤在还原条件下,有机汞可降解为金属汞。一般情况下,土壤中都能发生Hg2+===Hg2++HgO反应,新生成的汞可能挥发。在通气良好的土壤中,汞可以任何形态稳定存在。在厌氧条件下,部分汞可转化为可溶性甲基汞或气态二甲基汞。 阳离子态汞易被土壤吸附,许多汞盐如磷酸汞、碳酸汞和硫化汞的溶解度亦很低。在还原条件下,Hg2+与H2S生成极难溶的HgS;金属汞也可被硫酸还原细菌变成硫化汞;所有这些都可阻止汞在土壤中的移动。当氧气充足时,硫化汞又可慢慢氧化成亚硫酸盐和硫酸盐。以阴离子形式存在的汞,如HgCl3-、HgCl42-也可被带正电荷的氧化铁、氢氧化铁或黏土矿物的边缘所吸附。分子态的汞,如HgCl2,也可以被吸附在Fe,Mn的氢氧化物上。Hg(OH)2溶解度小,可以被土壤强烈的保留。由于汞化合物和土壤组分间强烈的相互作用,除了还原成金属汞以蒸气挥发外,其他形态的汞在土壤中的迁移很缓慢。在土壤中汞主要以气相在孔隙中扩散。总体而言,汞比其他有毒金属容易迁移。当汞被土壤有机质螯合时,亦会发生一定的水平和垂直移动。 汞是危害植物生长的元素。土壤中含汞量过高,它不但能在植物体内积累,还会对植物产生毒害。通常有机汞和无机汞化合物以及蒸气汞都会引起植物中毒。例如,汞对水稻的生长发育产生危害。中国科学院植物研究所水稻的水培实验表明,采用含汞为0.074 μg/mL 的培养液处理水稻,产量开始下降,秕谷率增加;以0.74 μg/mL浓度处理时,水稻根部已开始受害,并随着试验浓度的增加,根部更加扭曲,呈褐色,有锈斑;当介质含汞为7.4 μg/mL时,水稻叶子发黄,分蘖受抑制,植株高度变矮,根系发育不良。此外,随着浓度的增加,植物各部分的含汞量上升。介质浓度为22.2 μg/mL时,水稻严重受害,水培水稻受害的致死浓度为36.5μg/mL。但是,在作物的土培实验中,即使土壤含汞达18.5 μg/g,水稻和小麦产量也未受到影响。可见,汞对植物的有效性和环境条件密切相关。不同植物对汞的敏感程度有差别。例如,大豆、向日葵、玫瑰等对汞蒸气特别敏感;纸皮桦、橡树、常青藤、芦苇等对汞蒸气抗性较强;桃树、西红柿等对汞蒸气的敏感性属中等。 汞进入植物主要有两条途径:一是通过根系吸收土壤中的汞离子,在某些情况下,也可吸收甲基汞或金属汞;其次是喷施叶面的汞剂、飘尘或雨水中的汞以及在日夜温差作用下土壤所释放的汞蒸气,由叶片进入植物体或通过根系吸收。由叶片进入到植物体的汞,可被运转到植株其他各部位,而被植物根系吸收的汞,常与根中蛋白质发生反应而沉积于根上,很少向地上部分转移。 植物吸收汞的数量不仅决定于土壤含汞量,还决定于其有效性。汞对植物的有效性和土壤氧化还原条件、酸碱度、有机质含量等有密切关系。不同植物吸收积累汞的能力是有差异的,同种植物的各器官对汞的吸收也不一样。植物对汞的吸收与土壤中汞的存在形态有关。 土壤中不同形态的汞对作物生长发育的影响存在差异。土壤中无机汞和有机汞对水稻生长发育影响的盆栽实验表明,当汞浓度相同时,汞化合物对水稻生长和发育的危害为:醋酸苯汞>HgCl2>HgO>HgS。HgS不易被水稻吸收。即使是同一种汞化合物,当土壤环境条件变化时,可以不同的形态存在,对作物的有效性也就不一样。

燃煤电厂汞的排放控制要求与监测方法

V o.l1,N o.3 M ay,2011 环境工程技术学报 Journa l of Env iron m ental Eng i neer i ng T echno l ogy 第1卷,第3期 2011年5月 收稿日期:2011-02-17 基金项目:中国国电集团公司科研项目(Z200703) 作者简介:李辉(1985)),男,硕士,研究方向为燃煤电厂CO 2减排及汞监测技术,li hu i850627@1261co m 文章编号:1674-991X(2011)03-0226-06 燃煤电厂汞的排放控制要求与监测方法 李辉1,2,王强3,朱法华1,2 1.国电环境保护研究院,江苏南京210031 2.南京信息工程大学,江苏南京210044 3.南京国电环保设备有限公司,江苏南京210044 摘要:介绍了汞污染对环境、人体健康的影响与危害及燃煤电厂汞的产生和排放机理,对国内外燃煤电厂汞排放控制相关政策、排放标准进行了对比,重点介绍目前主要的烟气汞排放监测方法。其中较为成熟的烟气汞排放监测技术主要是美国国家环境保护局(U S EPA)制定的安大略法(OHM法),30A法(在线监测)和30B法(吸附采样分析法)。结合我国部分已开展燃煤电厂烟气汞监测项目的经验提出建议:参考发达国家经验,开发适合于我国燃煤电厂的汞检测标准方法及相应仪器设备,在掌握我国燃煤电厂汞排放情况的基础上制订减排目标及排放标准。 关键词:燃煤电厂;汞排放;政策与标准;监测方法 中图分类号:X51文献标识码:A DO I:1013969P.j issn.1674-991X.20111031037 The Control Requirem ents and M onitori ngM ethods forM ercury Em ission i n Coal-fired Po w er P l ants LIH u i1,2,WANG Q iang3,Z HU Fa-hua1,2 1.S tate P o w er Env i ron m enta l P ro tecti on R esearch Institute,N anji ng210031,Ch i na 2.N anji ng U n i ve rs i ty o f Infor m ati on Science and T echno l ogy,N an ji ng210044,China 3.N an ji ng G uodian Env iron m en tal P rotection Equi pment Co.L td,N anji ng210044,Ch i na Abst ract:The effect and har m o f m ercury to t h e env ironm ent and hum an hea lth,as w ell as the m echanis m o f m ercury generation and e m issi o n i n coa-l fired po w er plants,w ere i n tr oduced.The related po licy and standar ds i n China and i n deve l o ped countries w ere co m pared,and the m a i n m on itoring m ethods fo r m ercur y i n flue gas focused.The re lati v e l y m ature m onitori n g m ethods i n cluded Ontario H ydr o M ethod(OHM),30A M ethod and30B M ethod w hich w ere developed by US EPA.Co mb i n ed w ith the m on itori n g experiences i n Ch i n a,it w as suggested t h at t h e standar d m on itori n g m ethods and equ i p m ents shou l d be developed for m ercury e m issi o n i n coa-l fired po w er plants by referri n g to the experience of deve l o ped countries,and the reduction targets and e m i s sion standar ds be for m ulated based on the e m ission m on itoring data a ll over the coun try. K ey w ords:coa-l fired po w er plants;m ercury e m issi o n;po licy and standar ds;m on itoring m ethods 汞是一种重金属污染物,可通过呼吸、皮肤接触、饮食等方式进入人体,危害人体健康。汞对人体健康的危害与汞的化学形态、环境条件和侵入人体的途径、方式有关。金属汞蒸汽有高度的扩散性和较大的脂溶性,侵入呼吸道后可被肺泡完全吸收并经血液输送至全身,在器官内被氧化而对人体造成

汞分析方法的研究进展

汞分析方法的研究进展 化学(化学工程方向)2007级2班袁宇 2007060263 摘要:汞在现代人们的生活中已经是不容忽视的污染物,是影响人们健康的一种可积累性重金属。其毒性作用涉及神经、肾脏、消化等系统。本文评述了汞对人体的危害,环境中汞的污染以及汞的测定方法的研究进展。 关键词:汞;危害;测定方法;研究进展 引言 汞是在常温下唯一的液体金属,银白色,易流动。比重13.59,熔点-38.9℃,沸点356.6℃。蒸气比重6.9[1]。它有三种基本的形态以液态或气态形式存在的金属汞、无机汞化合物(包括氯化亚汞、氯化高汞、乙酸汞和硫化汞) 以及有机汞化合物(如苯基汞、烷基汞等) 。地壳中约含80ug·kg.L-1汞[2]。空气中汞主要来源于岩石的风化、火山爆发及水中汞的蒸发等;水中的汞来自大气及工农业生产的污染 ,如氯碱工业用汞作阴极电解食盐,除汞蒸气的挥发外,大量的汞和氯化汞从废水中排出;食物中的汞,通常以甲基汞的形式存在,甲基汞能积聚在水生生物中,参加食物链,使汞在鱼体内富集浓缩,达到极高浓度。汞及其化合物都是剧毒物质。无机汞化合物通过食物链进入人体,在肝,肾,脑等器官组织中富集,Hg2+可与蛋白质的巯基集合,抑制酶的活性,使细胞代谢受到阻碍;有机汞的毒性大于无机汞,其中甲基汞的毒性最大。汞对人体的毒性很大程度上取决于其存在形式[3]。由此可以看出汞对人类的危害很大,所以汞的检测在环保部门有着很重要的意义。多年来,分析者对汞的测定方法进行了大量的研究工作,且建立了很多种方法,本文从汞的原子吸光光谱法(AAS),原子荧光光谱法(AFS),色谱法,电化学分析法,分光光度法等方法作出了综述。 1 原子吸收光谱法 原子吸收光谱法是微量汞分析中应用最广的方法。虽然原子吸收光谱法不能直接用于元素的形态分析,只能检测元素的总量,但是利用它们简便,快速,灵敏度高的特点,常将其与其他富集分离技术相集合测量元素的不同形态。其中,冷原子吸收法(CVASS),极大地提高了测定的灵敏度,适合进行10-9级汞的分析,是目前汞分析中最主要和普及的方法之一。Yin[4]等使用在线固相萃取预富集—流动注射—HPLC—CVAAS分析技术,直接测定样品中MeHg,EtHg,PhHg, Hg2+。操作简易,自动化程度高,对MeHg,EtHg,PhHg, Hg2+检出限分别为9.6,10.5ng.L-1,相对标准偏差为3.6%,5.5%,10.4%,7.6%。

汞矿资源地质特征

汞矿资源地质特征 一、矿床时空分布及成矿规律 中国汞矿时空分布,从已知汞矿床(点)分布来看,多数矿床成矿时代主要是中生代晚期。据《中国内生金属成矿图说明书》(1987)统计的汞矿成矿期燕山期占91%,滇西、西藏、台湾等地也有喜马拉雅期的矿化存在。空间分布,主要有4个成矿区带:上扬子成矿区是中国汞矿最重要的成矿区,已知汞矿床主要分布在扬子准地台中西部,即黔东北、川东南、湘西和黔中、黔西南地区,是探明汞储量最多的成矿区,占全国汞储量的75%以上。 昆仑-秦岭成矿带也是汞矿最重要的成矿区带之一。已知矿床(点)分布在昆仑-秦岭地槽褶皱区中段南缘,主要在陕、甘、青三省南部。在陕南和青南已探明有特大型和大型汞矿床,是一个很有远景的成矿带。 三江成矿带也是汞矿较有远景的成矿区带之一。已知矿床分布在滇藏地槽褶皱区东南段,主要在川西和滇西。现已探明了几个大中型矿床。 华南成矿区是一个以汞、锑、金矿为主的多种金属成矿区,主要分布在华南褶皱系中西部,即广西、广东、湘东地区。目前已发现并勘查的多为中、小型矿床和矿点。 中国汞矿从所处于大地构造环境和控矿构造、容矿岩石类型来看,有以下基本成矿规律和特点: 1)中国汞矿分布,是处于全球性的两大汞矿成矿带(环太平洋成矿带和地中海成矿带)交接的有利部位,在地台区和地槽区虽均有产出,但主要分布于地台区。全国已知的特大型和许多大型汞矿床主要分布在扬子准地台上,并集中于黔、湘、川接壤地区。除个别矿床外,

大多数矿床产于中、下寒武统地层中,具有区域层控特点,矿床规模巨大,多呈层带状或层状产出,探明储量占全国汞储量的80%以上,而且矿床分布密集,成群成带出现。 2)构造控矿作用,是汞矿富集和分布的重要因素。中国汞矿分布主要分布在中生代构造带内,与中生代构造有关,而国外汞矿主要分布在第三纪褶皱带内,与新生代构造有关。构造控矿作用,中国汞矿受背斜(复背斜)控矿具有普遍性。在上述的4个成矿区带中,上扬子成矿区中的汞矿带,基本都受背斜(复背斜)构造控制,汞矿床沿背斜轴或其两翼分布。其他3个成矿区(带)中的汞矿带也多数受被同向断裂破坏了的背斜(复背斜)褶皱带控制。 3)我国汞矿化地层虽然在前震旦系至三叠系均有产出,但主要产于古生代地层中,其中以寒武纪地层中赋存的汞矿床最多,次为泥盆纪地层,中生代的三叠系也赋存一些汞矿床。 4)我国汞矿容矿岩石主要是沉积岩,而岩浆岩和变质岩则很少。据何立贤等(1989)统计,产在沉积岩中的汞矿床(点)占97%,其中已探明的储量有91%产于碳酸盐岩中,只有3%的汞矿产在各类岩浆岩和变质岩中。大多数矿床(点)都远离岩浆岩体,与岩浆活动未见明显的成矿关系。 二、矿床类型 目前,我国对汞矿床类型划分有3种分类方案: 一是,按含矿地层、控矿构造和含矿体的产状,划分为层控型汞矿床、断裂型汞矿床、复合型(综合型)汞矿床。这3种类型汞矿已探明的汞储量分别占65%、13%、22%。 二是,根据矿床物质成分的差别,划分7种工业类型,即单汞矿床、汞铀矿床、汞砷矿床、汞锑矿床、汞铜矿床、汞锑铜矿床、砂汞矿床。 三是,按含矿岩系(含矿建造)划分为碳酸盐岩型汞矿床、碎屑岩型汞矿床、岩浆岩型汞矿床3个类型(何立贤等,1989)。含矿岩系是无可置疑的地质体,标志明确,并能够反映出

燃煤电厂的环境污染

3燃煤电厂的环境污染 3.1总括燃煤电厂的情况 燃煤电厂是能源消耗大户,具有用量大、产污量多、排污集中且影响范围大的 特点,使得燃煤电厂已成为许多地区最主要的污染源。它所涉及的环境污染物,有 生产过程中的水、气、声、渣等常规污染物;燃煤贮存、灰渣运输等过程中的无组 织排放的污染物;以及主体工程、原料输送工程占地、水源使用等方面的生态影响 和社会影响等。可以讲,一个大型电厂是一个与社会、经济、环境紧密相关的系统工 程。因此,针对燃煤电厂工程特点和污染特征,透过对影响区域内的大气、水、声、 土壤等方面调查和监测,分析电厂通过采取环保措施后环境质量状况,各项污染物 的治理情况,对其在近期和长期对自然、生态和社会环境的影响的工作显得尤为重 要。 3.2污染问题和与其他电厂的对比的方面 3.2.1烟尘排放 燃煤电厂锅炉的粉尘控制也得到了足够的重视,特别是现代化大型火电厂的静电除尘装备比较完善,大部分电厂的除尘效率已达到98%-99%,全国获此装备基本实现了烟尘达标排放。尽管火电装机容量迅速增加,但烟尘排放总量呈现下降的趋势,基本上做到了增容不增污。但现有的装备的静电除尘设备难以除去燃煤排烟中超细、超轻并易分散的粉尘。 3.2.2二氧化硫排放 2002年电力行业二氧化硫排放量为666×10 8 t,占全国工业部 门二氧化硫排放量的34.6%。目前,我国火电厂烟气中二氧化硫的排放浓度和总量 普遍超出目前的国家排放标准,火电厂二氧化硫排放尚未得到有效控制。“九五” 期间,二氧化硫排放量随装机容量的增长呈上升趋势,已成为我国电力行业实现可持续发展的制约因素。为实现对二氧化硫排放总量的控制,我国今后几年至少要新装1500×104 KW的脱硫设备。由此可见,控制二氧化硫排放的形势十分严峻。氧化硫排放量的减少主要是通过关停小火电机组和换烧低硫煤来实现。二 3.2.3氮氧化物排放 2000年全国火电机组氮氧化物排放量约为469×104t,占全国工业部门氮氧化物排放量的46.1%。火电厂烟气中氮氧化物的排放浓度和总量普遍超出目前的国家排放标准,我国燃煤

燃煤电厂烟气汞排放控制研究现状及进展

燃煤电厂烟气汞排放控制研究现状及进展 1燃煤电厂汞的排放 煤作为一次能源的主要利用方式是燃烧,其燃烧产物会对环境造成严重的破坏。全世界发电用煤量巨大,燃煤电厂是导致空气污染的最大污染源之一。在煤燃烧造成的污染物中,除SO2、NO X和CO2外,还有各种形态的汞排放。汞是煤中的一种有毒的重金属痕量元素,具有剧毒性、高挥发性、生物体内沉积性和迟滞性长等特点。全球每年排放到大气中的汞总量约为5000吨,其中4000吨是人为的结果,而燃煤过程的汞排放量占30%以上。由于我国一次性能源以煤炭为主,原煤中汞的含量变化范围在0.1~5.5mg/kg,煤中汞的平均含量为0.22mg/kg,是世界范围内煤中平均汞含量的1.69倍。根据相关报道,预计2010年中国电煤总需求量为16亿t,以煤炭含汞量为0. 22mg/kg,电厂平均脱汞效率为30%计, 2010年燃煤电厂汞排放量约为246. 4 t。因此燃煤所造成的环境汞污染形势不容乐观,对其排放控制不容忽视。 2 烟气中汞的存在形式及其影响因素 2.1 汞的存在形式 烟气中汞的存在形式主要包括3种:单质汞(Hg0)、化合态汞(Hg+和Hg2+)和颗粒态汞。其中单质汞(Hg0)是烟气中汞的主要存在形式。烟气中汞的存在形态对汞的脱除有重要影响。不同形态汞的物理、化学性质差异较大,如化合态汞易溶于水,并且易被烟气中的颗粒物吸附,因此易被湿法脱硫设备或除尘设备脱除。颗粒态汞也易被除尘器脱除。相反单质汞挥发性高、水溶性低,除尘或脱硫设备很难捕获,几乎全部释放到大气中,且在大气中的平均停留时间长达半年至两年,极易在大气中通过长距离大气输送形成广泛的汞污染,是最难控制的形态,也是燃煤烟气脱汞的难点。 2.2 影响汞存在形态的主要因素 2.2.1 燃煤种类的影响 燃烧所用煤种不同,烟气中汞的形态分布也不同。烟煤燃烧时,烟气中Hg2+含量较高,Hg0含量偏低;而褐煤在燃烧时,烟气中Hg0的含量却较高。褐煤燃烧所产生烟气中Hg0含量最高,亚烟煤次之,烟煤最低,如图1。 2.2.2 燃烧方式以及添加剂的影响 与司炉和链条炉相比,煤粉炉中煤粉与空气接触更加充分,燃烧效率较高,形成的烟气中气态汞含量相对较高,而留在底渣中的汞相对较少。在燃烧过程中,向炉膛内加入一定量

燃煤电厂中汞的排放与控制的研究

燃煤电厂中汞的排放与控制的研究 摘要:本文对煤中微量元素汞的含量以及燃煤烟气中汞的排放情况进行了论述,综述了重金属汞在煤中的存在形态及在燃煤电站中的转化过程,并重点介绍了燃煤烟气中重金属汞的控制方法的最新研究进展,分析了燃煤电厂在汞的控制方面存在的主要问题,并结合我国国情提出了相关建议。 关键词:燃煤电厂;烟气;汞;排放;控制 Keywords: coal-fired power plant; flue gas; mercury; emission; control 0引言 汞对已知的任何生物没有作用,人们很久以前就认识到汞是一种有毒的物质,且属于毒性最强的元素之一。汞污染对生态环境的影响虽然比较缓慢,但进入生态环境的汞会产生长期的危害,特别是有机汞污染环境后,对人类造成严重威胁。 自然界中汞有三种价态,零阶汞Hg0,一价汞Hg+和二价汞Hg2+。零阶汞易挥发,且难溶于水,是大气环境中相对比较稳定的形态,在大气中的停留时间很长,平均可达1年左右,可以在大气中被长距离地输运而形成大范围的汞污染。造成汞环境污染的来源主要是天然释放和人为两方面。从局部污染来看:人为来源是相当重要的。以美国为例[1],美国每年汞的排放量占全世界向大气排放汞总量的3%,大约150t左右,其中占33%、份额最大的当属燃煤电站,约50t,垃圾焚烧炉年排放汞量约占20%,医疗垃圾焚烧约占10%。对于燃煤过程,汞主要是以气态形式排放。汞的电离势高,高电离势决定了汞易变为原子的特性,因而汞易迁移,难富集,利用一般的污染物控制装置无法有效捕捉而排入大气。由于全球煤炭消耗量巨大,汞经由燃煤过程的迁移、转化已成为它在生物圈内循环的一个重要途径。本文在参阅大量文献的基础上,从煤中汞的存在形态谈起,论述了燃煤电站中汞的形态转化过程,简要论述目前学术界对燃煤电站中汞的排放形式及其控制方法,并对该领域的研究提出了一些看法。 1 煤中汞的含量及燃煤烟气中汞的排放情况 1.1 煤中汞的含量 我国是一个燃煤大国,能源消耗主要以煤炭为主,因而由燃煤造成的汞污

土壤样品中汞的形态分析研究进展 (1)

文章编号:1006 446X(2010)11 0019 06 土壤样品中汞的形态分析研究进展 胡一珠1 邓天龙1,2 胡志中3 郭亚飞1,2 (1.成都理工大学核技术与自动化工程学院,四川 成都 610059; 2 天津市海洋资源与化学重点实验室,天津科技大学, 天津 300457;3 成都地质矿产研究所,四川 成都 610081) 摘 要:土壤中汞的活性及其生物有效性因其赋存形态不同而存在差异,汞赋存形态分析已成为 环境科学领域研究的热点之一。归纳总结了近年来土壤环境中汞赋存形态分类、样品预处理技术 和汞形态分析技术研究进展,指出了未来的发展方向。 关键词:土壤;汞;赋存形态;预处理;形态分析 中图分类号:O656 5 O614 24 文献标识码:A 汞作为常温下唯一呈液态的重金属元素,因其具有污染持久性、生物富集性和剧毒性等特点,对环境及人体健康产生巨大的危害。当前汞已被各国政府及UNEP、WHO及FAO等国际组织列为优先控制且最具毒性的环境污染物之一[1]。目前研究已发现汞在大气、土壤和水环境中的毒性及环境行为,随其所在自然环境中的赋存形态、迁移活性及生物有效性等的不同而有所差异,因而汞的形态分析已成为当前全球环境科学研究的热点之一[2]。本文主要归纳总结了近年来土壤环境中汞的赋存形态、预处理和形态分析的研究进展,这有助于揭示土壤环境污染现状和土壤沉积变化规律。 1 土壤环境中汞赋存形态分类 汞在自然环境中主要以H g0、H g2+2、H g2+、有机汞这4种化学形式存在。而在土壤环境中的汞存在形态主要受p H、有机、无机配体及Eh等因素的影响,如在正常的Eh和p H范围内,汞就能以零价形式存在[3]。研究进一步发现,在一定的环境条件和微生物作用下,土壤中汞的存在形态间可以发生相互转化,外源汞进入土壤后的不同形态汞将逐渐向惰性汞转化[4]。 传统土壤环境中汞赋存形态是根据物理、化学性质不同分类,随着研究的深入,汞的形态分类方法多按其提取方式不同而分类[5]。LET I C I A等[6]将土壤中的汞分为可交换态汞、碳酸汞、铁锰结合态汞、有机汞和残留汞,并用5步法将其从墨西哥流域底泥样品中成功提取。郑冬梅等[7]在传统浸提技术的基础上采用连续化学浸提法,将土壤沉积物中的汞分为水溶性及可交换态、酸溶态、碱溶态、过氧化氢溶态、王水溶态5个部分。纵观土壤样品中汞的形态研究进展,以陈丽萍等[8]提出的连续提取土壤/沉积物中汞的相态分类法(将汞的形态分为可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物结合态和残渣态)最为卓著,应用最为广泛。 收稿日期:2010 10 09 基金项目:国家自然科学基金项目(40573044、40773045)资助 作者简介:胡一珠(1983),地球化学专业硕士生。 通讯作者:邓天龙,博导。E m ai:l tl deng@i sl ac cn ! ! 19

燃煤电厂的环境污染

3 燃煤电厂的环境污染 3.1 总括燃煤电厂的情况 燃煤电厂是能源消耗大户,具有用量大、产污量多、排污集中且影响范围大的 特点,使得燃煤电厂已成为许多地区最主要的污染源。它所涉及的环境污染物,有 生产过程中的水、气、声、渣等常规污染物;燃煤贮存、灰渣运输等过程中的无组 织排放的污染物;以及主体工程、原料输送工程占地、水源使用等方面的生态影响 和社会影响等。可以讲,一个大型电厂是一个与社会、经济、环境紧密相关的系统工 程。因此,针对燃煤电厂工程特点和污染特征,透过对影响区域内的大气、水、声、 土壤等方面调查和监测,分析电厂通过采取环保措施后环境质量状况,各项污染物 的治理情况,对其在近期和长期对自然、生态和社会环境的影响的工作显得尤为重 要。 3.2 污染问题和与其他电厂的对比的方面 3.2.1烟尘排放 燃煤电厂锅炉的粉尘控制也得到了足够的重视,特别是现代化大型火电厂的静电除尘装备比较完善,大部分电厂的除尘效率已达到 98%-99%,全国获此装备基本实现了烟尘达标排放。尽管火电装机容量迅速增加,但烟尘排放总量呈现下降的趋势,基本上做到了增容不增污。但现有的装备的静电除尘设备难以除去燃煤排烟中超细、超轻并易分散的粉尘。 3.2.2二氧化硫排放 2002 年电力行业二氧化硫排放量为 666×10 8 t,占全国工业部 门二氧化硫排放量的 34.6%。目前,我国火电厂烟气中二氧化硫的排放浓度和总量 普遍超出目前的国家排放标准,火电厂二氧化硫排放尚未得到有效控制。“九五” 期间,二氧化硫排放量随装机容量的增长呈上升趋势,已成为我国电力行业实现可持续发展 的制约因素。为实现对二氧化硫排放总量的控制,我国今后几年至少要新装 1500×104 KW 的脱硫设备。由此可见,控制二氧化硫排放的形势十分严峻。氧化硫排放量的减少主要是通过关停小火电机组和换烧低硫煤来实现。二 3.2.3氮氧化物排放 2000 年全国火电机组氮氧化物排放量约为 469×104t,占全国工业部门氮氧化物排放量的

汞用途

产地:贵州 型号:99.999% 分子式:Hg 分子量:200.61 性状:常温下唯一的液态金属,4℃时比重为13.595。熔点为-38.85℃,沸点为357.55℃。常温下微量挥发,能溶于硝酸、王水和热浓硫酸,但不溶于盐酸和稀硫酸。 规格:GB913-65 1、化学成分:汞不小于99.999%,不挥发物(残渣)不大于0.001%。 2、产品具有银白色镜面光泽,不含机械混合物(砂子,渣灰等)。 用途: ●广泛应用于电气仪表工业,制造水银整流设备,水银真空泵,测量、控制仪器。 ●在照明工业中,汞用于制造各种汞灯、日光灯、紫外线灯。 ●在化学工业中,有着广泛用途,用汞制造氯化亚汞、氯化汞、氧化汞、硫酸汞等数百种 化合物。在烧碱生产中用汞作电极生产氯气和烧碱。 ●医药上汞化合物用于消毒利尿,治疗胃病皮肤病等。 ●农业上用来制造杀虫剂。雷汞多年来作为重要起爆剂,用来生产雷管。 ●汞的新用途不断出现;用于精密铸模,钚原子反应堆的冷却剂,镉基轴承合金等。近年 来大量汞用于制造汞电池,碱锰电池和扣式电池。 ●包装:装入内部有法琅质钢罐中,每罐重量34.5Kg钢罐装在坚固的木箱中,每箱一罐。 ●某些特殊用途,如电子技术方面要求汞的纯度在99.9999%以上,称为高纯汞。它是将 精汞在真空或充满惰性气体的气氛下进行蒸馏或电解而制取的。我国汞矿山生产的精汞,一般含汞在99.99%以上。贵州汞矿、务川汞矿和铜仁汞矿还可生产出高纯汞。 ●汞齐是汞与其他金属所组成的一种合金的总称,其中钛汞齐和锌汞齐是工业生产中价值 较高的两种汞齐合金产品。钛汞齐主要作为汞释放器代替液态汞用于汞灯及荧光灯的生产。在工业生产中采用“分段温控合成法”来制取Ti3Hg,贵州汞矿已建有年产1~2t 钛汞齐的生产车间。锌汞齐主要用于碱性高能电池、锌银扣式电池和锌空气电池的生产中,作电池负极活性材料。锌汞齐化的方法很多,有湿法和干法两种。湿法是指在液相中进行的汞齐化过程,有电解法、盐酸氯化汞法、醋酸法和碱法等。干法是基于气态汞与固态锌粉表面形成汞齐,进而不断渗透完成汞齐化过程。该法因产品质量好、操作简便,易于工业化、污染少。 ●水银出口一般是提炼黄金。提炼黄金为什么要用到水银?这就涉及到汞的特性。汞的特 性之一是能够溶解许多金属。汞齐是一种特殊的合金。当汞与一种或几种其他金属形成汞齐时,当汞的含量少而金属固体的含量多时,最后生成的汞齐是一种固体;如果汞的含量多而金属含量少时,形成的汞齐则是液体。提炼黄金是让含有黄金的泥浆在一大片涂满水银的铜板上淌过,黄金就跟水银混和在一起了。隔了些时候,工人就用树胶做的刷子把粘在铜板上的水银刮下来。黄金可以溶解在水银里面,砂石不会,这样就可以把黄金从砂石中分出来。其实这是利用了密度原理,黄金、水银、石沙的密度为黄金最大,石沙最小。因此,二者通过水银的筛选以后,黄金沉在最底下,石沙漂在上面,最后去掉石沙,滤掉水银,这样一来,黄金就被分拣出来了。用水冲洗也异曲同工,电影里面西部牛仔常常拿个盘子在河边淘金,就是利用水的浮力和振荡,使黄金沉在最底下,石沙在上面逐渐逐渐被淘掉。水银出口(汞)空运海运流程及需要资料水银(汞)已经被列入中国严格限制进出口的有毒化学品目录,中国政府是允许水银作为危险化学品出口的,水银出口需办理《有毒化学品环境管理放行通知单》,并凭依向海关申报。环境保护部化学品登记中心负责受理有毒化学品进出口登记申请。 前提条件是,贵司的营业执照有相关危化品出口业务。还需具备MSDS,危险品鉴定以及危包证。

美国EPA Method 30B吸附管法燃煤汞监测技术解析

美国EPA Method 30B吸附管法烟气汞分析技术解析 -燃煤电厂烟气汞监测 关键词:燃煤电厂,烟气,汞监测,塞曼效应,30B吸附管法 对烟气中汞的监测主要是采用3种方法,即安大略法(OHM)、30A连续在线监测方法和30 B吸附观法法,3种方法都是用冷蒸汽原子吸收光谱法(CVAAS)分析测定样品中的汞浓度。在对燃煤电厂汞排放进行监控的初期,可以参考现有相关标准,选择操作方便、成本适中、精度较高的30B方法. 30B烟道气汞采样检测系统符合美国活性炭吸附管法US EPA Method 30B烟道气检测方法,该方法先吸附采样,再解吸进行浓度分析,也可测得烟气中排放总 气态汞的浓度和分类汞的浓度,即(Hg0+Hg2+),测量结果比30A法准确。 通过联用热分解技术,应用活性碳管吸附技术(Method30B & APPENDIX K方法)监测燃煤发电厂,废气燃放排放的汞。US EPA有效样品的热分解是引用的空气清净法的附录K、75部分方法。以塞曼效应原子吸收技术用来直接检测汞含量而无需样品前处理。该方法不需任何化学试剂或者气体,并且不产生任何化学废弃物。除了碳吸附管的分析,我们的分析仪还能够直接检测应用“Ontario Hydro”方法处理的灰烬、煤炭和液体样品等。非常适用于燃煤电厂汞减排中各种环节的监测和测试。 汞分析仪应用先进的塞曼原子吸收技术(ZAAS HFM),无需任何化学处理和金汞富集再生等步骤,可直接自动对固体,液体样品和气体样品中汞含量进行高精度测定, 并可以应用控制软件进行有效数据采集和处理。该仪器可连续监测大气和空气中的汞含量,OSH监测,实行室外和室内污染定位、排放汞源鉴定测量,天然碳氢化合物和工业废气中汞监测。分析仪及其附件可以构成一个系统,这使分析仪可以方便的测定废水,自然水和废水,土壤,食品和饲料,生物样品,石油及其加工产品中的汞含量。 30B技术参数和配套方案 30B烟道气汞采样检测系统符合美国活性炭吸附管法US EPA Method 30B烟道气检测方法,该方法先吸附采样,再解吸进行浓度分析,也可测得烟气中排放总

燃煤电厂的环保现状报告

燃煤电厂的环保现状报告 燃煤电厂的环境问题近年来备受关注,环保部专门组织编写了《燃煤火电企业环境守法导则》、《燃煤电厂污染防治最佳可行技术指南(试行)》等专门文件,从燃煤火电行业的环境准入条件、试生产阶段环境守法、运行阶段生产守法等阶段,对燃煤电厂的环境管理工作进行了全面的指导。随着《环保法》的修订与被称为“史上最严标准”的《火电厂大气污染物排放标准》的施行,燃煤电厂所面临的环保要求更严,环保压力更大。本报告将从燃煤电厂产生的废水、废气、固体废物及噪音四个方面分别对其主要产污环节、当前法律规定与污染治理现状进行分析。 图1 燃煤火电机组主要产污环节

一、燃煤电厂的主要产污环节 燃煤电厂对于环境的影响主要表现在污染物的排放上,如图1所示,燃煤火电机组在生产过程中主要产污环节有五个: (1)煤在锅炉燃烧过程中产生的烟气,经脱硝、除尘和脱硫后由烟囱排入大气,烟气中主要污染成分包括SO2、NO X、烟尘、汞等; (2)生产系统中的各项工业废水,如锅炉补给水处理系统的酸碱废水、煤场和输煤系统冲洗水、含油废水、脱硫废水、锅炉酸洗废水、地面冲洗水、循环冷却水等,以及厂区的生活污水。如采用湿灰场,还包括冲灰水等。主要污染因子有pH、SS、石油类、COD、BOD5等。电厂水冷却系统如采用直流冷却方式,其污染还包括温排水可能造成的热污染等; (3)燃煤产生的灰、渣以及脱硫系统产生的废弃物在贮存、运输过程中产生的灰水外排、渗漏及扬尘等影响,其中污染物主要包括粉煤灰、脱硫渣、催化剂等; (4)设备运行过程中产生的机械设备类运行噪声和电器设备类磁震噪声,噪声源主要分布在汽机房、锅炉房、磨煤机、脱硫设备、各类泵房、风机等部位,此外,采用带冷却塔的循环冷却方式时,还会产生冷却塔噪声; (5)无组织排放源造成的扬尘污染等,主要包括煤场、灰场以及装卸过程中的扬尘等。 一、燃煤电厂水污染防治法律规定与现状 1、燃煤电厂水污染防治法律规定 对于燃煤电厂的污水排放,新《环保法》第四十二条、四十三条和《水污染防治法》第二十三条、二十四条都分别对水污染排放监测和排污费进行了规定,《排污费征收使用管理条例》对排污收费对象、责任等作出了明确规定;此外,《中国节水技术政策大纲》3.9.1明确规定:“大力发展和推广火力发电、钢铁、电石等工业干式除灰与干式输灰(渣)、高浓度灰渣输送、冲灰水回收利用等节水技术和设备以及冶炼厂干法收尘净化技术。”污水排放标准则应当符合《污水综合排放标准》(GB8978-1996)和《地表水环境质量标准》(GB3838-2002),此外,依据新《环保法》第四十四条,还应当遵守分解落实到本单位的重点污染物排放总量控制指标。 2、燃煤电厂水污染防治现状 为防治水污染,燃煤电厂在工艺过程中可以采用循环冷却水系统节水技术、气力除灰和干除渣节水技术、空冷系统节水技术、城市污水回用技术等,能大幅度减少鲜水取用量,是解决电厂水资源紧缺、防止环境污染的重要途径。对于废水,燃煤电厂废水种类多、水质差异大,一般采用分类处理的方式,通过混凝澄清、气浮、过滤、石灰处理、超滤处理、反渗透等废水处理工艺,对废水进行回收利用和达标排放。当前大部分燃煤电厂通过上述处理,能够达到污水排放的标准,甚至部分电厂已经能够实现“废水零排放”1。 二、燃煤电厂大气污染防治法律规定与现状 1、燃煤电厂大气污染防治法律规定 大气污染是燃煤电厂较为突出的污染问题,与其相关的法律规定也较为完善。《大气污染防治法》对大气污染防治作出了基本规定,要求向大气排放污染物必须达到排放标准,按照大气污染物排放总量和许可证的排放条件排放污染物,缴纳排污费等。《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见》、《国务院关于印发“十二五”节能减排综合性工作方案的通知》等文件中也都对燃煤电厂进行了规定。《燃煤发电机组环保电价及环保设 1参考《大唐张家口发电厂完成重大技改项目生产废水实现零排放》 https://www.360docs.net/doc/bd8503549.html,/n1180/n1226/n2410/n314349/14589057.html

EPA—30A、30B方法在燃煤电厂汞监测中的应用

EPA—30A、30B方法在燃煤电厂汞监测中的应用 本介绍了文我国汞监测技术现状和美国EPA的30A 法和30B 法,在此基础上应用对应方法的设备在上海市某燃煤电厂的废气进行了比对监测,对所得道的数据分析两种方法实际运用的效果初步研究。 标签:燃煤电厂废气汞监测 1背景介绍 燃煤电厂汞排放控制及其危害: 1.1燃煤电厂汞的排放及大气中的汞污染 汞在生态系统中属于非生命必需、高毒的微量重金属元素,是具有持久性、生物累积性和生物扩大作用的有毒污染物,毒害作用表现在阻碍人和动物的正常代谢机能,特别是甲基汞,通过生物体表、呼吸道或经口腔通过肠道吸收,在大脑感觉区、运动区蓄积,造成对神经系统的损害[1,3],是国际组织及各国政府优先控制的环境污染物,而燃煤电厂是大气中全球汞排放的最大的源[1]。虽然全球原煤中汞的含量仅在0.012~33 mg/kg 范围内,但是由于煤的大量燃烧,全世界每年从燃煤中逸出的汞总量达到3000 t 以上[2]。特别在中国,燃煤释放的汞已成为中国汞污染的主要来源,因此对中国燃煤汞的研究具有重要的理论和现实意义[4]。 1.2燃煤电厂汞的存在形式及污染控制 汞的取样方法与其在烟气中的存在形式有密切关系,不同形态的汞的物理和化学性质差异较大。基于目前的分析手段,将燃煤过程中汞的存在形式分为 3 种:(1)气态零价汞,又称气态元素汞或气态单质汞,表示为HgO,其化学性质不活泼,并且难溶于水;(2)气态二价汞,又称“气态氧化汞”,以HgCl2为主,表示为Hg2+,具有水溶性;(3)颗粒吸附汞(不区分价态),表示为Hgp,因其与颗粒物结合,故常利用过滤法或扩散管法将其分离[5]。 目前燃煤电厂汞监测方法主要为EPA 的Ontario-Hydro 手动监测方法(OH 法)[6] ,具有高灵敏度(<0.5μg /m3 ),是现阶段唯一的标准方法。连续排放监测(CEMS、SCEM)方法也逐渐被开发并使用,汞的连续排放监测是一项相对较新的技术,目前只在几个欧洲国家和美国应用。 控制汞排放力度最大的新努力是环境保护部和国家质量监督检验检疫总局于2011年7月29日发布的新《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)中,首次包括了燃煤锅炉烟气中汞及其化合物的排放标准。确定的排放限值为0.03 mg/m3,该标准于2015年1月1日起实施。这表明中国对汞排放的管理有了新的突破,应对态度更加积极,燃煤汞污染的控制已经提上了行动日程,今后

浅析燃煤电厂烟气汞的排放及控制

浅析燃煤电厂烟气汞的排放及控制 发表时间:2016-09-02T16:57:11.053Z 来源:《基层建设》2015年7期作者:黄志远 [导读] 摘要:排放到环境中的汞会对人类健康和环境造成明显的伤害。 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 510663 摘要:排放到环境中的汞会对人类健康和环境造成明显的伤害。汞进入人体后,可能会造成脑组织的损害,当环境中汞的浓度达到一定的范围时,会造成汞中毒。因此,要对燃煤机组的汞污染进行控制,各国也在针对燃煤机组汞污染的控制进行相关的研究。 关键词:燃煤电厂;烟气汞;排放;控制 一、燃煤电厂烟气汞的排放 赋存在燃煤中的汞经过燃煤电厂的锅炉机组后,开始在炉内高温下,几乎所有的汞会转变为零价汞进入高温的烟气,经过各污染控制设备和其他设施的过程中,由于温度、烟气成分及飞灰等的影响,汞会发生复杂的物理化学变化而转化为不同的形态,最终表现为三种形态:颗粒态汞、氧化态汞以及元素态汞。一般颗粒态汞易于被除尘器收集,氧化态汞易溶于水,易于被WFGD脱除;而元素态汞挥发性高、不溶于水,不溶于酸,很难被除尘器去除。因此,汞的排放形态直接影响汞的脱除效率。 二、燃煤电厂烟气汞形态转化的影响因素 1.在燃煤电厂中,不同形态的汞的含量及比例受到多种因素的综合作用,主要包括煤种、锅炉的燃烧方式及燃烧温度、烟气气氛以及烟气中的HCl和飞灰等。燃煤电厂烟气中的汞含量及形态与燃煤锅炉燃烧的煤种密切相关。研究表明,烟煤燃烧产生的烟气中的汞是以氧化态为主的,亚烟煤燃烧后,烟气中的二价汞含量与零价汞含量相当,褐煤燃烧后烟气中以零价汞为主。 2.锅炉燃烧温度影响汞的形态,在炉膛温度较高时,烟气中零价汞含量较大,大多数的二价汞形成的氧化物不稳定,会发生分解生成单质汞。当烟气温度降低于750K时,烟气中汞元素的主要形态是二价汞。 3.锅炉的燃烧方式不同,会影响煤的燃烧情况,从而影响汞的形态分布,例如,在相同的条件下,循环流化床产生的烟气中的二价汞的比例较大,这与循环流化床的低燃烧温度有关。从燃煤电厂的测试结果发现,使用循环流化床的锅炉排放的烟气飞灰中富集的汞含量较高,这可能是因为循环流化床的燃烧温度较低,形成的飞灰含有较高含量的未燃尽碳,吸附了更多的零价汞。 4.烟气气氛会影响零价汞的氧化作用,由于烟气成分的复杂性,烟气中可能含有促进烟气中的零价汞氧化的物质存在,氧化性的烟气气氛有利于二价汞的形成,相反,还原性的气氛造成了烟气中汞以零价汞为主的结果。 三、燃煤电厂烟气中汞污染控制技术 1.燃烧前脱汞 该方法主要措施是洗煤技术,就是通过一定的物理清洗技术将密度比煤大的含汞化合物分离出来。洗煤技术是在汞的源头上进行汞控制的方法,研究表明,洗煤过程至少能够脱除51%的汞,目前发达国家的原煤入洗率为40%~100%,远高于中国。浮选法也是一种燃烧前脱汞技术,浮选法是将有机浮选及加入粉煤浆液,使得无机的Hg作为浮选废渣而脱除的。 2.燃烧中脱汞 煤燃烧后二价汞的排放浓度与卤素含量有关,因此可以在煤燃烧过程中添加含卤化合物来提高烟气中的二价汞比例,由于二价汞易于去除,因此该法是以中国间接的汞污染控制方法。有人对使用低氯褐煤的烟气汞含量进行中试测试结果表明,向燃煤中添加0.5 mg/g的氯化钙时,排放的烟气中二价汞比例上升50%,零价汞的浓度明显下降。但烟气中卤化物浓度增大后锅炉设备腐蚀速度可能加快。 3.燃烧后脱汞 燃烧后脱汞就是指烟气脱汞,是燃煤电厂的煤经锅炉燃烧之后,对排放的烟气所采取的脱汞措施。基于烟气成分及烟气条件的复杂性,汞在烟气中会以颗粒态汞、氧化态汞以及元素态汞等形式存在,除尘设备能够有效地控制元素态汞,因此烟气中的汞主要以颗粒态汞、氧化态汞的形式存在,美国国家能源部等组织对美国各燃煤电站烟气汞的测试结果表明,不同电站对颗粒态汞和氧化态汞两种形态的汞排放量差别较大,颗粒态汞和氧化态汞在烟气中的含量比例范围分别为6%~60%和40%~94%,而比较难以处理的是颗粒态汞。燃煤电厂的烟气净化设备如除尘器和WFGD能够部分脱除汞,除此之外,还有吸附法、液相氧化吸收法能够进行脱汞,针对零价汞的难于去除特性,还提出了零价汞的催化氧化法等。 (1)吸附法脱汞 吸附法脱汞是向燃煤电厂的ESP或FF的上游喷入活性炭等具有强吸附特性的物质,将烟气中的汞吸附于这些物质表面从而达到有效除汞的目的。用于吸附汞的物质有很多,包括活性炭、飞灰、钙基吸附剂以及新型吸附剂等。 活性炭吸附剂是当前研究的重点之一,活性炭吸附烟气中的汞在垃圾焚烧炉中应用效果很好,国外活性炭也有燃煤电厂采用活性炭吸附脱除烟气中的汞。活性炭对汞的吸附能力受烟气成分、烟气温度和接触时间等影响。普通活性炭吸附容量不大,且接触时间较短,因此对零价汞的吸附作用较差。为提高吸附效率,开始研究改性活性炭进行烟气脱汞,即在活性炭表面注入硫、氯或碘,增加活性炭的吸附性。目前国外已经开发了载溴活性炭吸附剂并进行了现场测试,结果达到了实际应用水平。尽管利用活性炭脱汞效率较高,但投资成本较高,因此活性炭吸附剂用于燃煤电厂烟气脱汞受到了经济上的限制。 与活性炭相比,飞灰易于获得,同时价格低廉,受到人们广泛关注。研究表明,燃煤产生的飞灰可以吸附一部分的气态汞,飞灰的吸附性能与温度、飞灰本 身的特性以及烟气的成分有关,有研究者提出,飞灰中的金属氧化物促进零价汞的催化氧化。 和飞灰类似,钙基类的物质也较容易获得,且是有效的脱硫剂,能够去除烟气中的SO2。因此考虑钙基类物质对烟气汞的脱除研究,美国EPA对此做了相关研究,结果表明,钙基类吸附剂能够有效地吸附烟气中的二价汞,对零价汞的吸附效率较低。同时,有研究者进行钙基吸附剂的模拟实验,结果表明,烟气中的SO2对汞的去除有促进作用。 (2)液相氧化吸收法 由于零价汞与二价汞在水中溶解度的不同,可以在溶液中加入强氧化性的物质,使得不溶于水的零价汞首先被氧化剂氧化为二价汞而被液体吸收。美国的Argonne 国家实验室研究表明:在烟气中不含SO2时,可以采用碘、氯或高氯酸溶液进行零价汞的液相氧化吸收,但

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