劉杰李書(shū)貞王鵬(.河北師大環(huán)境科技有限公司, 河北 石家莊 05004; .河北冀都環(huán)??萍加邢薰?, 河北 石家莊 05003)
廢SCR催化劑回收利用過(guò)程中的環(huán)保措施
劉杰1李書(shū)貞2王鵬1(1.河北師大環(huán)境科技有限公司, 河北 石家莊 050024; 2.河北冀都環(huán)??萍加邢薰荆?河北 石家莊 050023)
根據(jù)某企業(yè)廢SCR催化劑回收利用工藝流程,列出主要的廢氣、廢水、固體廢物產(chǎn)生環(huán)節(jié)及污染因子,分析各污染源中污染物的產(chǎn)生特征,結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際,有針對(duì)性地提出成熟、可靠的污染治理措施,保證廢SCR催化劑回收企業(yè)各污染源穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。
廢SCR催化劑;回收利用;環(huán)保措施
選擇性催化還原法(SCR)目前被認(rèn)為是最好的燃煤煙氣脫硝技術(shù),具有較高的脫硝效率且技術(shù)成熟,繼《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)實(shí)施以來(lái),國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)燃煤電廠均配備了SCR脫硝。在SCR裝置實(shí)際運(yùn)行中,SCR催化劑經(jīng)過(guò)若干次再生,總使用壽命一般為3年,以此計(jì)算,我國(guó)每年有21-24萬(wàn)噸的廢SCR催化劑產(chǎn)生。為利用其中的TiO2、WO3和V2O5,越來(lái)越多的企業(yè)采用回收法處理廢SCR催化劑。
廢SCR催化劑除了TiO2、WO3、V2O5外,還含有鉻、鈹、砷和汞等重金屬。據(jù)有關(guān)研究結(jié)果,部分廢催化劑中鈹、砷、汞的浸出濃度超過(guò)《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn) 浸出毒性鑒別》(GB 5085.3-2007)的要求,屬《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》中的危險(xiǎn)廢物。如不能妥善進(jìn)行資源化、無(wú)害化處理,極易造成環(huán)境二次污染。
河北省某催化劑企業(yè)采用硫酸法回收鈦(工藝流程見(jiàn)圖1)、草酸法回收釩、離子交換法回收鎢(工藝流程見(jiàn)圖2),回收水洗得到的廢稀硫酸采用濃縮法處理后回用于酸解工序(工藝流程見(jiàn)圖3)。
2.1 廢氣
(1)含塵廢氣
廢催化劑吹掃、粉碎,粉料輸送轉(zhuǎn)運(yùn)等工段產(chǎn)生含塵廢氣,其中吹掃廢氣中的顆粒物還含有鈹及其化合物、鉛及其化合物等。對(duì)吹掃間、粉碎機(jī)、提升機(jī)、皮帶機(jī)等設(shè)備密閉處理,分別設(shè)置脈沖布袋除塵器處理,顆粒物、鈹及其化合物、鉛及其化合物的去除效率可達(dá)99%以上,可達(dá)到《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
(2)含酸廢氣
含酸廢氣包括酸解廢氣、煅燒廢氣、酸回收尾氣,主要污染物為硫酸霧,其中煅燒廢氣和酸回收尾氣中還混有燃料氣燃燒產(chǎn)生的SO2。
圖1 硫酸法回收鈦工藝流程圖
圖2 釩、鎢工藝流程圖
圖3 廢稀硫酸回收工藝流程圖
根據(jù)硫酸易溶于水和強(qiáng)酸性的性質(zhì),硫酸霧常用的去除方法有水吸收法和堿吸收法。酸解廢氣采用水噴淋+石灰水噴淋處理,煅燒廢氣采用沉降室+文丘里+石灰水噴淋+電除霧裝置處理,酸回收尾氣采用旋風(fēng)除沫器+水吸收+石灰水吸收+電除霧裝置處理,均采用了水吸收+堿吸收的組合方法,對(duì)硫酸霧的去除效率可達(dá)99.95%,同時(shí)對(duì)煅燒廢氣和酸回收尾氣中的SO2有60%的去除效率。治理后均可做到達(dá)標(biāo)排放。
(3)含氨廢氣
仲鎢酸銨濃縮不凝氣含有少量氨,混入煅燒廢氣中合并處理,利用煅燒廢氣中大量硫酸霧中和氨,氨去除效率可達(dá)99%,可滿足《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。
2.2 廢水
(1)廢稀硫酸
偏鈦酸水洗產(chǎn)生的廢稀硫酸約含8%硫酸,采用兩級(jí)濃縮可得到75%濃度的硫酸,回用于酸解工段。
(2)其他廢水
離子交換過(guò)流液、設(shè)備及地面沖洗廢水主要污染物為硫酸鹽,同時(shí)含有釩、鉛、汞、砷、鎘、鉻、六價(jià)鉻、鎳、鈹?shù)戎亟饘伲静缓珻OD,宜采用物化法:鐵鹽還原+石灰中和+硫化處理+過(guò)濾。主要原理為先投加過(guò)量的鐵鹽還原劑,將水中的六價(jià)鉻還原為三價(jià)鉻,生成的Fe3+還能與釩酸鹽生成釩酸鐵沉淀;石灰中和法和硫化處理法均為處理含重金屬離子的酸性廢水的常見(jiàn)方法,在堿性條件下,可使廢水中的鎘、鈹、三價(jià)鉻、鎳離子等生成氫氧化物沉淀從而被去除,且石灰乳中的鈣離子可與砷酸鹽和亞砷酸鹽反應(yīng)生成砷酸鈣和亞砷酸鈣沉淀;硫化物可與廢水中的鉛和汞離子反應(yīng)生成硫化鉛和硫化汞沉淀,同時(shí)在堿性條件下過(guò)量的Fe3+生成氫氧化鐵,氫氧化鐵對(duì)砷酸鹽和亞砷酸鹽及各種重金屬雜質(zhì)等具有絮凝作用而形成共沉淀,增強(qiáng)沉淀速度。采用此方法處理對(duì)各種重金屬去除率可達(dá)99.9%以上,外排廢水滿足《釩工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》,且具有設(shè)備簡(jiǎn)單,廢水處理費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。
2.3 固體廢物
固廢主要有鎢回收濾渣和酸回收污鹽、污水處理污泥,均含有重金屬。其中污鹽和污泥均屬于《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》中的HW49類危險(xiǎn)廢物,須按《危險(xiǎn)廢物貯存污染控制標(biāo)準(zhǔn)》的要求貯存和處置;濾渣應(yīng)在企業(yè)試生產(chǎn)后進(jìn)行采樣鑒別,根據(jù)其所屬固廢類別采取相應(yīng)的治理措施。
廢SCR催化劑回收利用過(guò)程中的廢氣、廢水、固廢等污染源較多,污染物成分復(fù)雜,如不嚴(yán)格采取措施加以控制,容易造成二次污染。廢催化劑SCR回收利用企業(yè)應(yīng)嚴(yán)格按照《廢煙氣脫硝催化劑危險(xiǎn)廢物經(jīng)營(yíng)許可證審查指南》中的要求,配備完善的環(huán)保設(shè)施,確保各類污染物均能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。
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