焦作市某電廠燃煤利用過程中微量元素遷移轉化行為研究.pdf

1、燃煤電廠微量元素，特別是有毒微量元素As，Hg，Pb，Cd的排放問題已經成為國內外專家學者研究的熱點。大部分微量元素在燃煤過程中易于揮發(fā)，且不易被除塵裝置捕獲，直接或間接地排入大氣中，是大氣環(huán)境重要的污染源之一。燃煤電廠微量元素排放已對環(huán)境及人體健康構成直接或潛在的危害。
　　本文選取焦作市某電廠為研究對象，對其鍋爐用煤，爐渣，預除塵飛灰，脫硫除塵飛灰、煤泥等樣品進行研究，采用X射線衍射儀，ICP-MS，冷原子測汞儀等儀器對樣品的

2、礦物成分和微量元素含量進行測定，探討電廠燃煤過程中煤及燃煤產物中微量元素Mn，Co，Ni，Cu，As，Cd，Pb，Hg的富集規(guī)律、富集因子及分布特征；微量元素Mn，Co，Ni，Cu，As，Cd，Pb在燃煤產物預除塵飛灰及脫硫除塵飛灰中的形態(tài)分布等，并在此基礎上進一步探討了電廠燃煤As元素排放量、排放率及環(huán)境影響效應等方面。結果表明：
　　（1）脫硫除塵飛灰微量元素含量變化主要受以下兩種因素影響：1、脫硫除塵工藝造成的煙氣飛灰中微量

3、元素不同形態(tài)的遷移；尤其是水溶態(tài)和碳酸鹽結合態(tài)微量元素從飛灰到脫硫劑新生成的鈣鹽廢渣的遷移程度；2、脫硫除塵飛灰與預除塵飛灰相比，較小粒徑飛灰所占比例增大，易揮發(fā)微量元素在小粒徑飛灰上趨于富集。
　　當?shù)谝环N因素占主導作用時，預除塵飛灰微量元素含量大于脫硫除塵飛灰；當?shù)诙N因素占主導作用時，脫硫除塵飛灰微量元素含量大于預除塵飛灰。
　?。?）微量元素 Mn，Co，Ni，Cu，As，Cd，Pb，Hg在煤及燃煤產物中的分布特征如

4、下：As:2NFH＞TLF﹥2BFH﹥1BFH﹥1NFH﹥MN﹥M﹥2LZ＞1LZ,Hg:2NF＞1NF＞2BF＞1BF＞TLF＞1LZ＞2LZ，Mn、Co、Cu：LZ＞FH＞TL＞M，Ni：LZ＞TLF＞FH＞M，Cd：LZ＞FH＞M＞TLF，Pb：FH＞TLF＞M＞LZ。在電廠燃煤過程中As趨于在飛灰中富集，在爐渣中虧損；Mn，Co，Cu主要殘留在爐渣中；Ni，Cd趨于平均分配到燃煤產物中；Pb趨于在飛灰中高度富集。
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5、）預除塵飛灰中微量元素Mn，Co，Ni，Cu，As，Cd，Pb賦存形態(tài)的分布特征如下：As：殘渣態(tài)>鐵錳氧化物結合態(tài)>碳酸鹽結合態(tài)>硫化物結合態(tài)>水溶態(tài)和可交換態(tài)>有機結合態(tài)，Mn，Co，Ni，Cu，Cd，Pb大體上為：殘渣態(tài)>硫化物結合態(tài)>鐵錳氧化物結合態(tài)及碳酸鹽結合態(tài)>水溶態(tài)和可交換態(tài)>有機結合態(tài)；脫硫除塵飛灰中微量元素Mn，Co，Ni，Cu，As，Cd，Pb賦存形態(tài)的分布特征如下：As：殘渣態(tài)>鐵錳氧化物結合態(tài)>硫化物結合態(tài)>碳酸

6、鹽結合態(tài)>水溶態(tài)和可交換態(tài)>有機結合態(tài)，Mn，Co，Ni，Cu，Cd，Pb大體上為：殘渣態(tài)>鐵錳結合態(tài)＞硫化物結合態(tài)＞碳酸鹽結合態(tài)>水溶態(tài)和可交換態(tài)>有機結合態(tài)。預除塵飛灰與脫硫除塵飛灰微量元素Mn，Co，Ni，Cu，Cd，Pb6種賦存形態(tài)含量水平也存在著不同程度的差異。
　?。?）該電廠每年預除塵飛灰及脫硫除塵飛灰As排放量分別為1.003t、0.776t，排放率分別為16.821％、13.032％；焦作市2005～2010電力

7、、熱力生產和供應As排放量逐年遞減，整個河南省As排放量呈遞增趨勢；每年預除塵飛灰及脫硫除塵飛灰Hg排放量分別為0.018t，0.022t；排放率分別為77.493％，96.806%；微量元素 Ni，Cu，Mn，Co，Pb，Cd排放量，排放率由小到大依次是：Ni＜Cu＜Mn＜Co＜Pb＜Cd,其中Ni,Cu排放率為負。
　?。?）近地表降塵As含量與電廠盛行季風下風向距離在0.05水平呈顯著正相關關系，相關系數(shù)為0.958；電廠下

8、風向距離電廠最遠的采樣點3近地表降塵 As含量均值最高為38.088ug/g；粉煤灰及粉煤灰回用土壤As含量范圍值在100.240～169.550ug/g之間；該電廠每年預除塵及脫硫除塵水溶態(tài)和可交換態(tài)As潛在排放量分別為0.958t，0.0394t；2005～2010間，焦作市水溶態(tài)和可交換態(tài)微量元素潛在排放量呈逐年遞減趨勢，河南省水溶態(tài)和可交換態(tài)微量元素潛在排放量呈逐年遞增趨勢；經脫硫除塵后飛灰微量元素潛在排放量顯著降低。