[发明专利]一种氯化铁介导的蓝藻基生物炭在脱除烟气中零价汞中的应用

说明书

本发明公开了一种氯化铁介导的蓝藻基生物炭在脱除烟气中零价汞中的应用，该蓝藻基生物炭的制备是先采用热压滤技术处理蓝藻泥，所得蓝藻滤饼富含铁离子和有机质，可用于制备具有铁催化功能的蓝藻基生物炭，这种生物炭可应用于含零价汞的烟气处理；所得的蓝藻滤液再与市政污泥混合后送入压滤机，第二次压滤后得到污泥滤饼和二次滤液，污泥滤饼经干化后用于焚烧发电，实现资源化利用，二次滤液纳入废水处理系统。蓝藻滤液与市政污泥协同深度脱水方法，既利用市政污的吸附作用减少蓝藻滤液中的污染成分，还利用蓝藻滤液中溶解性的铁离子絮凝市政污泥，有利于市政污泥的深度脱水，同时降低蓝藻滤液的处理难度。

技术领域

本发明涉及一种氯化铁介导的蓝藻基生物炭在脱除烟气中零价汞中的应用，属于环境工程领域。

背景技术

打捞上岸的蓝藻浆经机械破壁、絮凝沉降、和离心分离的初步脱水处理后，所得的藻泥含水率仍高达85％～95％。高含水率藻泥不利于后续干化焚烧处理和资源化利用，需要进一步深度脱水至含水率60％左右。

专利CN110342779A(一种污泥和藻泥协同处理的集成方法)和专利CN111807626A(一种污泥和蓝藻协同深度脱水的废水处理系统及工艺)公开了一种污泥和藻泥协同处理的集成方法，将市政污泥和蓝藻泥直接混合，再添加氧化钙和氯化铁后在碱性条件下进行压滤。这一工艺虽然可以提升蓝藻泥的脱水性能，但是由于在脱水前添加了大量的氧化钙，所得的滤饼中含有大量的无机物，难以进一步资源化利用。所得滤液中含有大量的钙离子，给后续的水处理过程带来不利影响。

常规的蓝藻泥深度脱水工艺需要添加氯化铁、大量的氧化钙和稀释水，所得藻饼中无机组分含量高达总干质量的40％～60％，既降低了藻饼的燃烧热值，也不利于后续资源化利用。热压滤技术通过对原料进行加热处理，降低藻泥粘度，释放蓝藻细胞外的大分子聚合物，可以有效降低絮凝剂和助凝剂的使用量，可以保留蓝藻细胞高含有机质的特征，可以进一步拓展蓝藻泥的资源化处理奠定物质基础。通过协同处理蓝藻泥热压滤滤液和市政污泥，可以进一步降低蓝藻泥热压滤工艺的综合成本，并同时降低蓝藻泥热压滤滤液处理难度，达到节能降耗和拓展蓝藻泥资源化途径的目标。

煤炭燃烧排放烟气中的汞是汞污染主要的来源之一，约占汞排放总量的25％。汞在烟气中主要有三种存在形态：零价汞(Hg⁰)、二价汞(Hg²⁺)和颗粒态的汞(Hg^P)。其中，Hg²⁺和Hg^P可以分别被湿法脱硝和除尘装置去除，剩下的Hg⁰由于具有不溶于水与易挥发的特性难以从烟气中去除。喷射添加活性炭或生物炭的方法被认为是最有前景的。相比一般生物炭，利用蓝藻泥所得的蓝藻基生物炭已经含有更丰富的官能团种类及更高的氮含量，有利于金属催化反应和吸附过程，可应用于烟气中的Hg⁰的去除。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种氯化铁介导的蓝藻基生物炭在脱除烟气中零价汞中的应用，该蓝藻基生物炭的制备是先采用热压滤技术处理蓝藻泥，所得蓝藻滤饼富含铁离子和有机质，可用于制备具有铁催化功能的蓝藻基生物炭，这种生物炭可应用于含零价汞的烟气处理；同时，所得的蓝藻滤液可与市政污泥混合，既可利用市政污的吸附作用减少蓝藻滤液中的污染成分，还利用蓝藻滤液中溶解性的铁离子絮凝市政污泥，有利于市政污泥的深度脱水，降低蓝藻滤液的处理难度。

为了实现上述目的，本发明的具体技术方案如下：

本发明提供一种氯化铁介导的蓝藻基生物炭在脱除烟气中零价汞中的应用，

所述氯化铁介导的蓝藻基生物炭以蓝藻泥为原料；

所述应用的方法为：通过吸附固定床系统，利用蓝藻基生物炭脱除烟气中的零价汞污染物；

所述氯化铁介导的蓝藻基生物炭以下述方法制备得到：

(3)将蓝藻泥置于密闭容器中，添加氯化铁搅拌，通过第一次热压滤后得到含铁盐的蓝藻滤饼和蓝藻滤液；