臭氧脫硝實(shí)用工藝說(shuō)明書

1、臭氧方案細(xì)化一、臭氧低溫氧化脫硝工藝臭氧氧化吸收脫硝方法原理主要是利用氧化反應(yīng)和吸收反應(yīng)。 氧化反應(yīng)主要是利用臭氧的強(qiáng)氧化性， 將不可溶的低價(jià)態(tài)氮氧化物氧化為可溶的 高價(jià)態(tài)氮氧化物， 然后在洗滌塔將氮氧化物吸收， 達(dá)到脫除的目的。 該脫硝系統(tǒng) 在不同的NOx等污染物濃度和比例下，可以同時(shí)高效率脫除煙氣中的NOx、二氧化硫和顆粒物等污染物， 同時(shí)還不影響其他污染物控制技術(shù)， 是傳統(tǒng)脫硝技術(shù) 的一個(gè)高效補(bǔ)充或替代技術(shù)。按照O3對(duì)于NOx復(fù)雜的氧化反應(yīng)過(guò)程，實(shí)際上最后通過(guò) N的價(jià)態(tài)變化體 現(xiàn)出來(lái)，主要的反應(yīng)如下：2NO+3O3=N2O5+3O22NO2+O3=N2O5+O2NO+O3=NO2+O2與

2、氣相中的其他化學(xué)物質(zhì)如 CO、SO2等相比，NOx可以很快地被臭氧氧化， 這就使得 NOx 的臭氧氧化具有很高的選擇性。 因?yàn)闅庀嘀械?NOx 被轉(zhuǎn)化成溶于 水溶液的離子化合物，這就使得氧化反應(yīng)更加完全，從而不可逆地脫除了NOx，而不產(chǎn)生二次污染。經(jīng)過(guò)氧化反應(yīng)，加入的臭氧被反應(yīng)所消耗， 過(guò)量的臭氧可以在噴淋塔中分解。 除了 NOx 之外，一些重金屬，如汞及其他重金屬污染物也同時(shí)被臭氧所氧化。 煙氣中高濃度的粉塵或固體顆粒物不會(huì)影響到 NOx 的脫除效率。 吸收反應(yīng)主要是被臭氧氧化成成高價(jià)態(tài)的氮氧化物在噴淋塔中被吸收液吸收， 形 成硝酸鹽去除。吸收液資源化，脫硫脫硝液、渣經(jīng)強(qiáng)氧化，固液分離，溶液

3、可蒸 發(fā)結(jié)晶為復(fù)鹽，無(wú)二次污染。脫硫液中硝酸鹽經(jīng)與石膏及其他鹽類混合結(jié)晶，經(jīng)脫水隨脫硫渣一同去除， 脫硫廢液經(jīng)過(guò)中和 -沉淀-澄清去除重金屬鹽類后，一部分用于制漿，一部分用于 生產(chǎn)沖渣用水， 全部循環(huán)使用， 不經(jīng)外排。 改性濾料爐渣吸附重金屬及硝酸鹽類 處理后無(wú)害化處理作為建筑材料，用來(lái)廠區(qū)修路，以及外銷用作建筑材料。爐渣是電廠鍋爐、 各種工業(yè)及民用鍋爐 ,爐窯燃燒煤炭后排出的固體廢棄物。 由于煤炭在燃燒過(guò)程中進(jìn)入大量空氣 ,冷卻后又逃逸 ,導(dǎo)致生成的爐渣形成多孔結(jié) 構(gòu)。爐渣中含有的多種堿性氧化物 （cao 協(xié) LO3 等）在與脫硫廢水接觸后能溶出部 分堿性物 ,因而對(duì)脫硫廢水中的硝酸鹽、重金

4、屬、懸浮物電廠爐渣的吸附性能非 常好，鍋爐每天產(chǎn)生的爐渣 xx 噸，具備吸附處理脫硫脫硝廢水 80 噸的能力，我 方脫硫系統(tǒng)每天出渣濾液月 xx 噸小于爐渣處理水量， 中和絮凝沉淀后約 xx 噸用 制漿，XX噸用于沖渣，爐渣吸收帶走XX的水分，經(jīng)爐渣炭粒吸附去除重金屬硝 酸鹽及重金屬離子后的沖渣水經(jīng)過(guò)沉淀澄清后， 用于煤場(chǎng)加濕， 實(shí)現(xiàn)污水零排和 節(jié)約用水的雙贏。二、臭氧低溫氧化脫硝技術(shù)特點(diǎn) 是“十一五”、“十二五”以來(lái)，在國(guó)家相關(guān)科技計(jì)劃的資助下，我國(guó)在臭氧 發(fā)生器放電結(jié)構(gòu)和放電介質(zhì)的設(shè)計(jì)研究、 大功率變頻諧振電源與臭氧發(fā)生器的參 數(shù)研究、整體結(jié)構(gòu)和放電管模塊化結(jié)構(gòu)的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)研究、冷卻系統(tǒng)、檢

5、測(cè)系統(tǒng)、 PLC 控制系統(tǒng)的研究設(shè)計(jì)以及臭氧發(fā)生系統(tǒng)的可靠性分析等方面取得重要進(jìn)展， 大幅提高了大型臭氧發(fā)生器的制造水平，使裝置具有高效率、低能耗、體積小、 壽命長(zhǎng)、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、價(jià)格低等顯著優(yōu)點(diǎn)。全套臭氧氧化脫硝工藝系統(tǒng)簡(jiǎn)單， 容易在原有脫硫塔基礎(chǔ)上改造并實(shí)現(xiàn)脫硫 脫硝同時(shí)進(jìn)行 ;脫硝效率高 （可達(dá) 90%以上）;根據(jù)煙氣中氮氧化物的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可 實(shí)現(xiàn)氧化劑 （臭氧）投加量的精確控制， 使系統(tǒng)的運(yùn)行效率不受鍋爐運(yùn)行狀態(tài)影響 ; 系統(tǒng)運(yùn)行溫度低， 可實(shí)現(xiàn)低溫脫硝處理 ;系統(tǒng)運(yùn)行效率不隨運(yùn)行時(shí)間增加而下降， 大大減少脫硝系統(tǒng)的停機(jī)檢修時(shí)間 ;臭氧的氧化能力也能實(shí)現(xiàn)對(duì)煙氣中其它有害 成分（如汞）的

6、氧化脫除，能滿足將來(lái)越來(lái)越嚴(yán)的環(huán)保要求。還原法煙氣脫硝技術(shù)還原法脫硝技術(shù)按照脫除原理可以分為催化還原SCR、非催化還原SNCR考慮本廠鏈條爐燃燒特點(diǎn)（鍋爐負(fù)荷變動(dòng)頻率高，爐膛溫度波動(dòng)大） ，因還 原法（SNCR）適用于特定溫度（850C -1050C）和工作場(chǎng)所下的脫硝方式，且 SNCR對(duì)爐膛燃燒影響較大，對(duì)鍋爐部件存在腐蝕影響，且存在氨逃逸二次污染； SCR 造價(jià)較高、也存在氨逃逸二次污染、施工場(chǎng)地大，需對(duì)鍋爐大圍改造等， 所以本廠鏈條鍋爐不宜采用還原法脫除 NOx;吸收法、催化分解法等因設(shè)備投 資大、效率低目前較少采用。而臭氧氧化法因?qū)煔庠催m用性廣、 NOx 脫除效 率高、運(yùn)行調(diào)節(jié)方便等

7、特點(diǎn)被廣泛采用。臭氧脫硝的優(yōu)勢(shì)如下 更靈活 由于臭氧脫硝對(duì)溫度的要求不高，煙道中的溫度正好滿足臭氧脫硝的要求， 所以臭氧脫硝的具體位置的選擇， 可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的煙道布置情況， 結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng) 地情況靈活調(diào)整?？朔说蜏?SCR的位置選擇的局限性。臭氧低溫氧化脫硝， 脫硝效率高，在一些環(huán)保要求高的地區(qū)脫硝效率可達(dá)到 95% 以上；設(shè)備設(shè)計(jì)有前瞻性，預(yù)留了增加臭氧反應(yīng)器的位置，如需提高排放標(biāo)準(zhǔn)， 只要在原設(shè)備旁增加臭氧發(fā)生器即可滿足脫除率，無(wú)需對(duì)原結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞性改 造，大幅度節(jié)省了用戶的設(shè)備投資。不使用催化劑，無(wú)催化劑中毒、反應(yīng)器堵塞等問(wèn)題。脫硝煙氣溫度低，在 50-180C圍均可實(shí)現(xiàn)高效脫硝。無(wú)傳統(tǒng)

8、脫硝工藝的氨逃逸、尿素異味等問(wèn)題，適 用于鄰近居民區(qū)的工業(yè)鍋爐。 占地面積小，模塊化設(shè)備可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件靈活布置。 臭氧脫硝專利技術(shù)填補(bǔ)了國(guó)低溫氧化脫硝技術(shù)的空白，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)技術(shù)水平。 采用臭氧氣相氧化、 堿液吸收的一塔式結(jié)構(gòu)， 改變了國(guó)、 外脫硫脫硝兩套結(jié)構(gòu)的 繁雜設(shè)置。 施工便捷臭氧發(fā)生器屬于成型設(shè)備， 安裝工程量??； 臭氧投加位置根據(jù)煙道位置選取 合適位置或只需對(duì)一段煙道進(jìn)行改造，工程量小，施工便捷。 易于維護(hù)、操作管理簡(jiǎn)單維護(hù)費(fèi)用低，不存在催化劑定期更換等問(wèn)題，整個(gè)工藝涉及的核心設(shè)備是臭 氧發(fā)生器，設(shè)備少，且屬于自動(dòng)化控制。臭氧發(fā)生器的維護(hù)主要是臭氧發(fā)生單元 的維護(hù)，由于供氣氣源的原因

9、，臭氧發(fā)生器運(yùn)行一定時(shí)間后，臭氧發(fā)生單元中會(huì) 含有一定量的粉塵、氮氧化物等臟污雜質(zhì)，這些物質(zhì)的長(zhǎng)期積累會(huì)影響臭氧的產(chǎn) 量及效率，甚至導(dǎo)致設(shè)備故障，因此需要定期維護(hù)。脫硫脫硝整個(gè)過(guò)程都在除塵器后進(jìn)行， 不影響鍋爐、除塵器的正常運(yùn)行，避 免了除塵器堵塞、影響除塵器的使用壽命的問(wèn)題，確保整個(gè)系統(tǒng)的的穩(wěn)定運(yùn)行。 可以隨鍋爐負(fù)荷的變化調(diào)整發(fā)生量，降低能耗采用低溫SCR法，無(wú)論是否運(yùn)行，是否滿負(fù)荷運(yùn)行，SCR的催化劑都是在損耗狀態(tài)，使用壽命3-5年。臭氧脫硝工藝可以根據(jù)鍋爐是否運(yùn)行，運(yùn)行負(fù)荷的 變化隨時(shí)調(diào)整臭氧發(fā)生器量。鍋爐檢修期間可以停止脫硝工藝。當(dāng)鍋爐低負(fù)荷運(yùn) 行時(shí)，通過(guò)調(diào)整臭氧發(fā)生量減少臭氧產(chǎn)量降低

10、運(yùn)行成本。設(shè)備的使用壽命不低于 20年。 調(diào)試簡(jiǎn)單臭氧脫硝的調(diào)試，根據(jù) CEMS檢測(cè)儀的反饋數(shù)據(jù)調(diào)整臭氧流量即可，啟動(dòng) 和調(diào)試時(shí)間短。三、爐渣處理污水的論述1、爐渣的化學(xué)組成和理化特性 1.1爐渣的化學(xué)組成爐渣是煤炭燃燒后的融熔產(chǎn)物，含有大量硅、鎂、鈣、鋁、鐵的氧化物，化學(xué)組 成見(jiàn)表11。袤1 轡煤妒渣化學(xué)成分爆種»(CsaO)即命0呎欣炭）煙煤37.8-00.9£ 3-24.9貶"S-35. 20, T 60.4-3,9工曠工41C»-3O無(wú)煙星49,3-52.515. 1-25. 2<>.7-4. 90, 5-E81，3-2.310302

11、1.0-59.14.5-13.212. 2-33.1L* 7-41. 31.1-2.4O.S-2.310-301.2爐渣的物理特性爐渣的物理特性見(jiàn)表221.3爐渣被水浸泡、淋洗后的部分化學(xué)特性爐渣在被水（pH=7.0）浸泡、淋洗后，水中pH值變化和鋁的溶出量見(jiàn)表3、表 44和表 55。2爐渣處理廢水機(jī)理爐渣去除工業(yè)廢水中污染物的過(guò)程較復(fù)雜，與其物理結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分，廢水性質(zhì) （pH值、有機(jī)物組成等）等因素有關(guān)。根據(jù)目前的有關(guān)資料，爐渣處理廢水的主 要機(jī)理為吸附、中和及絮凝沉降作用。2.1吸附過(guò)濾作用爐渣具有多孔結(jié)構(gòu)，孔隙率達(dá) 50滄60%比表面積較大，表面能高，爐渣中含 有的殘?zhí)窟_(dá)10%- 30

12、%這些殘?zhí)烤哂谢钚蕴康男再|(zhì)，因此爐渣對(duì)工業(yè)廢水中的 有機(jī)物、重金屬、懸浮物具有較強(qiáng)的物理和化學(xué)吸附作用。表6為爐渣對(duì)某些廢 水中污染物的吸附情況5-7。爐迫對(duì)；業(yè)睦水中為染傭的吸附恬況廈水釋糞爐S劃OK撫申 stst*化工硝基康以確基欣水中苞機(jī)物吸附丸詛?-37,爐圍対硝戟 W 吸附預(yù)呂-和嵐怎爐聞植物油階盼注脂吸附率爍詛訂【爐值睦水中懸譚物卿BJtes-沁訂Jew查1 1*7滬禎囉闊址理印架復(fù)水處理工藝逬水以朋爐遒過(guò)淹后水質(zhì)P(COD) /(mt-L'bpulip (OOI» /(m.L-1)pull廢4 絮鍛ffF過(guò)檢1,93X30 城光屢）1U.S293. SJ

13、3;)10廈水F塵TF這過(guò)総729.5aae.i (W10. S564.50, S3 (借) 98廢水-炯?xì)庵泻蚑f軸過(guò)<19<1Q無(wú)色7-7. £廢忒十甜R-悄童過(guò)漣色度緬冋率50X80務(wù)2.2中和作用爐渣中含有的CaO MgO Fe2O3 AI2O3, K2Q Na2O等堿性氧化物被水浸泡后進(jìn) 入廢水中，能提高廢水的堿度，可用來(lái)中和酸性廢水的酸度，這在處理酸性除塵 脫硫脫硝廢水，酸性礦井廢水以及某些酸性重金屬?gòu)U水方面有較好的效果。2.3絮凝沉降作用爐渣在被中性水浸泡35- 65min后，被溶出的鋁達(dá)到22.5 53mg/ L。鋁在水中 形成的氫氧化物是良好的絮凝劑，能

14、對(duì)廢水中有機(jī)物硝酸鹽類、重金屬、懸浮物 起絮凝作用，加強(qiáng)其澄清沉降效果，此外爐渣中的部分無(wú)機(jī)粉塵對(duì)廢水也有混凝 作用。3爐渣在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用3.1對(duì)印染廢水的處理印染廢水的特點(diǎn)是水質(zhì)復(fù)雜，含各種有機(jī)物濃度高，堿度大、色度大。近年來(lái)紡 織行業(yè)不斷改變產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高紡織物印染性能，帶來(lái)印染廢水中難生物降解物 質(zhì)日益增多。爐渣所具有的對(duì)廢水吸附和中和性能特別適宜對(duì)印染廢水中染料、 漿料、助劑、色度、堿度等進(jìn)行吸附處理。表 78-11為國(guó)部分印染廠采用爐渣 吸附處理印染廢水實(shí)例。3.2對(duì)脫硫脫硝廢水的處理脫硫脫硝廢水是較難處理的難生物降解廢水，與印染廢水相比，染料生產(chǎn)廢水不僅成分復(fù)雜，而且各種污

15、染物濃度更高。國(guó)一些研究者研究了利用爐渣來(lái)處理脫 硫脫硝廢水。用爐渣直接過(guò)濾脫硫脫硝廢水，廢水中色度，COD SS, S,胺基物和硝態(tài)氮去除率分別達(dá) 94% 73.7%, 78.5%, 25% 9.4%和25.5%。如在爐渣中摻 人少量粉煤灰和焦渣，在過(guò)濾廢水大于爐渣體積16.7倍情況下，對(duì)廢水中硝態(tài)氮和胺基物去除率在70%以上 12；華研究了利用爐渣處理含硝氮、酞菁的廢 水，在進(jìn)水卩（COD為251mg/L時(shí)，處理效率為44.3%,脫色率為50%13。3.3對(duì)制藥廢水的處理制藥廢水不論是中藥廢水還是化學(xué)制藥廢水都是含有機(jī)物和各種化學(xué)物質(zhì)較多 的工業(yè)廢水，特別是抗菌素廢水，每升廢水中含COD高

16、達(dá)數(shù)萬(wàn)毫克，是當(dāng)前國(guó)外 都較難處理的一類工業(yè)廢水。表 814-16為國(guó)部分制藥廠（含中藥廠和化學(xué)制 藥廠）利用爐渣處理制藥廢水的情況。in爐泊婷理制篦煖術(shù)怙況廢術(shù)類型廈水處理前|廢水處理后p (COD) / 京)p (ss) /(jug.!-p (COD) /P(SS)(略巧/L'中藥趙爐直播過(guò)慮s+a322106中成藥廢水爐i克吸附2BOO!, h10503聒黃素、抗螢董匿T.4120?化學(xué)廠有鳩 水理1332S*8<33235.3T. 12 £.4去9爐想處理鋸爐除塵廢水嚴(yán)核型處理工乏；進(jìn)水出水p（COD）/（岬丄P (SS) /p （00®） 1（礙以）

17、p 3(rt.g-L1)鍋爐脫猛 涂塵廢北爐:曲猱S303.22171210&-400鍋爐除塵爐溯微孔陶垃日港2*4S. 51Q?3.4對(duì)造紙廢水的處理同秀芝17等利用爐渣處理再生紙廢水，處理工藝為爐渣吸附-化學(xué)混凝沉淀,經(jīng)爐渣吸附過(guò)濾后的廢水，其水質(zhì)色度，SS CO丙BOD去除率分別達(dá)41.5%,29.6%, 32.6%和 30.3%。3.5對(duì)鍋爐濕法除塵廢水的處理鍋爐濕法除塵廢水的特征是pH值低（pH=2- 4），含大量懸浮物，要達(dá)到除塵廢 水回用目的，需除去廢水中過(guò)高的酸度和懸浮物。表 918為國(guó)廠家利用爐渣處 理鍋爐除塵廢水情況。3.6爐渣對(duì)其它工業(yè)廢水處理爐渣直接過(guò)濾吸附二藝

18、適用于許多工業(yè)廢水凈化處理，如對(duì)再生膠廢水，化工硝基廢水。制革廢水等。4影響爐渣處理效果因素4.1爐渣的粒徑和比表面積爐渣的粒徑越小，同樣體積的爐渣比表面積越大，與廢水接觸面積也越大，對(duì)廢 水的吸附效果也越好。因此對(duì)于鏈條爐和一些老式鍋爐爐渣（多呈塊狀）在一定 條件下可將其打碎篩選后使用，而對(duì)于沸騰爐的爐渣可不需篩選直接用于廢水處 理。4.2爐渣的化學(xué)成分如果爐渣化學(xué)組分中，SiO2及A12O3等活性物含量高，則有利于化學(xué)吸附。 CaO 的含量對(duì)爐渣處理效果有一定影響， 當(dāng)爐渣中CaO含量較低時(shí)，應(yīng)投加一定量的 石灰對(duì)爐渣進(jìn)行改性，提高爐渣處理廢水能力。4.3 廢水pH值爐渣對(duì)于pH值較低的酸

19、性工業(yè)廢水處理效果較好，這主要由于爐渣含堿性物質(zhì)， 爐渣在處理這類廢水時(shí)既起到了吸附作用也起到了中和作用。例如爐渣處理硝基苯工業(yè)廢水，pH值是影響其吸附效果的主要因素，當(dāng)廢水pH值從1上升到3時(shí)， 爐渣對(duì)硝基苯廢水中COD NB吸附效果由42%- 74呀口 9%-27%F降到10%- 31% 和 1.5%- 16%4.4溫度影響一般來(lái)說(shuō)，爐渣處理廢水，溫度越低處理效果越好。4.5污染物濃度影響爐渣處理合重金屬離子的工業(yè)廢水，對(duì)于低濃度的工業(yè)廢水，處理效果較好。如含 Cr3+和 Pb2+勺廢水，在 p（ Cr3+）v 10mg/L，p（ Pb2+ v 50mg/L時(shí)，經(jīng)爐渣吸附能使廢水很快達(dá)到排

20、放標(biāo)準(zhǔn)，而對(duì)于較高濃度的Cr3+、Pb2+、廢水，需加大爐渣量或采用絮凝沉淀法后再用爐渣吸附工藝處理。吸附去除硝態(tài)氮由于吸附設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單， 操作方便，通常被用于去除廢水中不同類型的有機(jī)物和無(wú) 機(jī)物.吸附技術(shù)目前已成功應(yīng)用于去除氟離子、硝酸根離子、溴離子、高氯酸根離子. 需要注意的是吸附劑的選擇對(duì)達(dá)到理。山東理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）2014年想去除率非常重要. 目前去除水中硝氮 的吸附劑主要分以下幾類：碳基吸附劑、天然礦物吸附劑、農(nóng)業(yè)廢物類吸附 劑、工業(yè)廢物類吸附劑、生物吸附劑等，見(jiàn)表2.表2去除硝態(tài)氮的吸附劑名稱種類碳基吸附劑粉末活性炭、碳布、碳納米管、ZnC12改性活性炭、鐵氧 化物分散活性炭纖維天然礦物吸附劑粘土、沸石、海泡石農(nóng)業(yè)廢物吸附劑甘蔗渣、稻殼、椰子殼、 麥桿、杏子殼、 甜菜渣工業(yè)廢物吸附劑粉煤灰、赤泥、爐渣生物吸附劑中國(guó)蘆葦、竹粉、殼聚糖其中類滑石類吸附劑和改性殼聚糖以及對(duì)硝酸根的去除率相對(duì)于其它吸附劑最高， 可以達(dá)到3 0lOOmrg / g農(nóng)業(yè)廢棄物經(jīng)過(guò)表面 修飾后也能達(dá)到可觀的效果