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《华中科技大学》 2016年
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湿法脱硫废水中汞的稳定性研究

韩鹏帅  
【摘要】:煤炭燃烧排放的汞占人为汞排放总量的80%,其中33%来自于燃煤电厂,且燃煤电厂湿法脱硫废水是燃煤电厂中汞的主要排放源之一,已对人类健康和环境造成极大的危害,因此对于外排的脱硫废水的研究至关重要。本文针对湿法烟气脱硫废水中Hg~(2+)不稳定且容易造成再释放的特点,研究脱硫废水中汞的稳定性的影响,为脱硫废水处理时汞的控制提供理论依据。首先,采用紫外光谱分析技术对脱硫废水Hg~(2+)-Cl~-,Hg~(2+)-SO_3~(2-)和Hg~(2+)-Cl~--SO_3~(2-)三类溶液系统进行检测,确定三种溶液系统的汞配合物,通过检测得到ClHgSO_3~-为Hg~(2+)-Cl~--SO_3~(2-)溶液系统的汞配合物,HgSO_3为Hg~(2+)-SO_3~(2-)溶液系统中汞配合物,HgCl_n~(2-n)(n=1、2、3、4)为Hg~(2+)-Cl~-溶液系统的汞配合物。然后对三种溶液体系中汞配合物的稳定性进行检测,得出Hg~(2+)-Cl~--SO_3~(2-)溶液体系中汞配合物的稳定性最强,Hg~(2+)-Cl~-次之,Hg~(2+)-SO_3~(2-)最弱。脱硫废水主要成分为Cl~-和SO_3~(2-),由于SO_3~(2-)属于单齿配体,Cl~-属于桥联配体,脱硫废水中更容易以Hg~(2+)-Cl~--SO_3~(2-)溶液体系结合,因此ClHgSO_3~-为脱硫废水中汞配合物的主要存在形式。通过实验研究主要影响因素温度和pH对三种溶液体系中汞配合物的稳定性的影响,由此可知脱硫废水中主要以ClHgSO_3~-汞配合物存在。其次,为了深入的了解脱硫废水中汞配合物ClHgSO_3~-稳定性的影响,通过实验研究了废水氧化程度以及Ca~(2+)、Mg~(2+)、Cu~(2+)、Fe~(2+)、Mn~(2+)等浓度的变化对ClHgSO_3~-的稳定性的影响。发现影响因素可能通过改变游离的Hg~(2+)和SO_3~(2-)的减少来打破Hg~(2+)-Cl~--SO_3~(2-)系统的平衡体系,间接破坏了ClHgSO_3~-的稳定性。最后,通过用Aspen Plus软件模拟脱硫废水的处理的整个流程,研究在处理脱硫废水过程对Hg~(2+)脱除效率的影响,用灵敏度对其结果进行分析,以便更加详细的了解脱硫废水处理过程Hg~(2+)脱除效率的影响。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TM621;X773

【参考文献】
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