重金屬煙氣處理是環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域中的重要環(huán)節(jié),尤其在有色冶煉、電力、化工及機(jī)械加工等行業(yè),重金屬?gòu)U氣如汞、鉛、砷、鉻、鎘及其化合物的排放已成為環(huán)境污染的主要來(lái)源之一。這些廢氣不僅危害人類健康,還對(duì)生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此,高效的重金屬煙氣處理工藝顯得尤為重要。
重金屬煙氣處理的基本方法主要包括過(guò)濾法、吸收法、吸附法、冷凝法和燃燒法。這些方法各具特點(diǎn),適用于不同種類和濃度的重金屬?gòu)U氣處理。
過(guò)濾法主要用于去除廢氣中的固體顆粒物。通過(guò)設(shè)置精密的過(guò)濾網(wǎng)或除塵器,將廢氣中的顆粒物有效攔截,從而凈化煙氣。此方法操作簡(jiǎn)單,但主要針對(duì)顆粒物,對(duì)氣態(tài)重金屬的去除效果有限。
吸收法利用特定的液體吸收劑,如水或化學(xué)試劑,來(lái)吸收廢氣中的有害物質(zhì)。例如,在處理含汞廢氣時(shí),可采用高錳酸鉀溶液、次氯酸鈉溶液、硫酸-軟錳礦溶液等作為吸收劑,根據(jù)廢氣來(lái)源和成分的不同選擇合適的吸收液。吸收法能夠高效去除氣態(tài)重金屬,但需要定期更換或再生吸收液,以避免飽和和二次污染。
吸附法則利用活性炭等吸附劑的強(qiáng)大吸附能力,去除廢氣中的重金屬?;钚蕴恳蚱涠嗫捉Y(jié)構(gòu)和高比表面積,對(duì)重金屬具有優(yōu)異的吸附效果。在處理氯乙烯合成氣中的氯化汞時(shí),可采用充氯活性炭吸附法,使汞與活性炭表面的氯反應(yīng)生成氯化汞,從而達(dá)到除汞目的。吸附法操作靈活,但吸附劑飽和后需進(jìn)行再生或更換,增加了處理成本。
冷凝法適用于處理高溫、高濃度的重金屬?gòu)U氣。通過(guò)降低廢氣溫度,使其中的重金屬蒸氣凝結(jié)成液態(tài)或固態(tài)顆粒,然后利用除塵器進(jìn)行收集。冷凝法在處理汞蒸氣時(shí)尤為有效,可作為吸收法和吸附法的前處理步驟,提高整體處理效率。但冷凝法需要消耗大量能量來(lái)維持低溫環(huán)境,運(yùn)行成本較高。
燃燒法則通過(guò)高溫燃燒將廢氣中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)。在燃煤電廠含汞煙氣的處理中,燃燒法結(jié)合循環(huán)流化床燃煤鍋爐和石灰石投加,通過(guò)電除塵或袋除塵凈化煙氣。燃燒法能夠同時(shí)處理多種污染物,但對(duì)操作條件要求嚴(yán)格,且可能產(chǎn)生二次污染。
此外,針對(duì)生活垃圾焚燒發(fā)電廠等特定場(chǎng)景,還可采用半干法脫酸、濕式洗滌塔等煙氣凈化技術(shù)。半干法脫酸通過(guò)將石灰添加到水消化漿液中,促使酸性氣體反應(yīng),同時(shí)也可去除部分重金屬。濕式洗滌塔則利用循環(huán)水噴射系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng),去除煙氣中的酸性氣體、重金屬及顆粒物。
在實(shí)際應(yīng)用中,重金屬煙氣處理往往采用多種方法的組合,以達(dá)到最佳處理效果。例如,在處理含砷煙氣時(shí),可采用冷凝-除塵-石灰乳吸收法處理工藝,先通過(guò)冷凝將氧化砷冷凝為微粒,再利用袋除塵器凈化,最后通過(guò)石灰乳洗滌去除殘余重金屬。在處理含鉛煙氣時(shí),可采用袋濾器除塵結(jié)合化學(xué)吸收法,先去除較大顆粒,再利用NaOH溶液等吸收劑去除氣態(tài)鉛。