前面介紹了失活SCR脫硝催化劑常見的再生技術(shù)和一些有發(fā)展?jié)摿Φ男录夹g(shù),了解了廢棄脫硝催化劑無害化處理技術(shù)和其他元素的回收方法等,今天主要講廢棄脫硝催化劑無害化處理存在問題及發(fā)展方向。

SCR脫硝催化劑

隨著大量廢棄脫硝催化劑的產(chǎn)生,廢棄脫硝催化劑的無害化處理工藝及相應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)將成為研究熱點(diǎn)。目前對蜂窩式SCR催化劑一般采用催化劑壓碎后填埋的處置方式,并按照微毒化學(xué)物質(zhì)的處理要求,在填埋坑底部鋪設(shè)塑料薄膜。由于板式催化劑內(nèi)含不銹鋼基材和鈦、鉬、釩等金屬,可以送至金屬冶煉廠進(jìn)行回用。對特殊地區(qū)和燃用煤種的重金屬含量高廢催化劑一般采用壓碎裝入混凝土容器內(nèi),然后填埋,以上處理方式在一定程度上會(huì)對環(huán)境產(chǎn)生影響。而目前的還原酸浸法、濃堿浸出法以及鈉化焙燒等無害化處理工藝都停留在實(shí)驗(yàn)室階段,由于釩、鎢浸出率低、提純難度大以及成本高的原因暫時(shí)無法實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。

未來對于廢催化劑無害化處理的研究重點(diǎn)應(yīng)結(jié)合國家對于此類危險(xiǎn)廢棄物處置標(biāo)準(zhǔn),降低廢催化劑內(nèi)的重金屬以及釩、鎢等有價(jià)金屬的含量,達(dá)標(biāo)后以普通廢棄物進(jìn)行處理,減少相關(guān)企業(yè)危廢處理成本。同時(shí)積極研發(fā)釩、鎢等有價(jià)金屬提純分離工藝,改善回收的TiO2品質(zhì),從而提高無害化處理工藝的經(jīng)濟(jì)性。為此,關(guān)于廢棄脫硝催化劑的再生利用提出以下幾點(diǎn)建議。

(1)在設(shè)計(jì)研發(fā)催化劑時(shí),不但要考慮催化劑的脫除效率及使用壽命,還要考慮催化劑可再生環(huán)保性能,提高催化劑配方成分及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的再利用便捷及高效性,減少或替換在催化劑中的高環(huán)境污染成分,便于再生或回收利用。

(2)在運(yùn)行脫硝設(shè)備時(shí),提倡科學(xué)合理的催化劑性能監(jiān)控和優(yōu)化控制,盡量保證催化劑性能及狀態(tài)合理下降,及時(shí)安排更新,并盡量確保更換下來的催化劑經(jīng)再生處理后都能恢復(fù)到接近新催化劑的性能。

(3)隨相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā),將來的催化劑有望實(shí)現(xiàn)配方綠色-再生環(huán)保-經(jīng)濟(jì)循環(huán)一體化的發(fā)展模式,實(shí)現(xiàn)環(huán)保不再是企業(yè)的負(fù)擔(dān),而是企業(yè)盈利模式的一種選擇。

不論如何,當(dāng)前廢棄脫硝催化劑的合理處置成為亟待解決的問題。如何利用廢棄脫硝催化劑中有價(jià)金屬成為研究的主要方向之一,但是當(dāng)前一些處理工藝基本處于實(shí)驗(yàn)室階段,處理成本高及回收金屬初度不足成為研究者面臨的主要問題。降低廢棄脫硝催化劑中有毒金屬元素含量、將其作為普通固廢處理同樣是廢棄脫硝催化劑無害化處理發(fā)展方向之一。因此,開展失活SCR催化劑再生技術(shù)的研發(fā)以及廢棄脫硝催化劑無害化處理,對我國火電行業(yè)的發(fā)展以及環(huán)境的改善也具有重要的意義,是未來我國SCR脫硝領(lǐng)域需要高度重視的一個(gè)方面。

雖然脫硝催化劑再生及無害化處理技術(shù)已經(jīng)發(fā)展多年,但是成本仍然居高不下,高昂的廢棄脫硝催化劑的處理費(fèi)用給生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展造成很大影響。還需要進(jìn)一步研發(fā)相關(guān)關(guān)鍵技術(shù),確保催化劑的成分配方綠色、高效、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度耐腐性優(yōu)異,合理科學(xué)控制優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài),降低脫硝催化劑再生費(fèi)用,提高有價(jià)金屬回收純度,開發(fā)廢棄脫硝催化劑用途以及實(shí)現(xiàn)再生處理的規(guī)模化推廣應(yīng)用,將成為未來脫硝領(lǐng)域發(fā)展的主要方向。