危險廢物焚燒中鍋爐排污水回用于煙氣脫酸的可行性分析

羅培源　姚　婷

（深圳市危險廢物處理站有限公司廣東深圳518049）

危險廢物焚燒中鍋爐排污水回用于煙氣脫酸的可行性分析

羅培源姚婷

（深圳市危險廢物處理站有限公司廣東深圳518049）

針對目前危險廢物焚燒系統中鍋爐的排污現狀，提出了將鍋爐排污水用于焚燒系統的煙氣脫酸，可降低焚燒系統的用水量和藥劑的消耗量，減輕廢水處理系統的運行壓力。

鍋爐排污水；煙氣脫酸；危險廢物焚燒

1　前言

危險廢物焚燒處置是將國家危險廢物名錄核準的可焚燒危險廢物置于溫度高達1100℃～1200℃的焚燒爐膛內進行高溫焚燒，使廢物中的可燃成份與空氣中的氧氣進行劇烈的化學反應，放出熱量，廢物轉化為煙氣和少量性質穩定的固定殘渣的過程。目前國內較成熟的危險廢物焚燒系統主工藝路線為：焚燒爐（廣泛采用“回轉窯+二燃室”模式）——余熱鍋爐——煙氣急冷脫酸塔——干式反應器——布袋除塵器——煙囪。余熱鍋爐作為焚燒系統熱量回收及煙氣降溫的主要裝置，常設置于焚燒爐后，回收產生的蒸汽可用于供熱或發電。余熱鍋爐出口的煙氣流經急冷塔，在急冷塔中需噴加氫氧化鈣乳液或NaOH溶液，用于煙氣降溫和系統脫酸。

余熱鍋爐在運行過程中需通過連續排污、定期排污，使鍋爐中隨著鍋爐水不斷蒸發而濃度逐漸增加的水垢、殘渣等得以排出，防止在鍋筒或水冷壁管道形成水垢，影響鍋爐水循環和傳熱效率，從而保證鍋爐安全、經濟運行。連續排污一般從鍋筒中接近含鹽量濃度最大的蒸發面下放出爐水，以維持爐水額定的含鹽量及堿度。定期排污一般從蒸發受熱面的最低點引出，常設在水冷壁下集箱，用于排出沉渣、鐵銹等；鍋爐排污水一般排至廢水收集池，這不僅造成水資源和藥劑的浪費；還加大了配套廢水處理系統的運行壓力。若將鍋爐的排污水用于系統石灰漿的補充水，則排污水中的水和堿性藥劑（如NaOH、Na3PO4）可得到充分的利用。

2　脫酸原理

深圳危險廢物焚燒處置項目余熱鍋爐給水使用的是離子交換后的軟化水；余熱鍋爐中添加的藥劑以NaOH和Na3PO4為主，鍋爐水中的堿度以鈉、鎂的化合物和磷酸鹽等形式存在。鍋爐排污水的pH值約10～12，鍋爐排污水量約0.25 t/h～0.4t/h。

危險廢物焚燒過程中，廢物中的S、Cl、N等元素在高溫條件下生成HCl、SO2、NOx化合物存在于焚燒煙氣中。急冷脫酸塔常設置石灰漿或NaOH溶液噴槍，用于去除煙氣中的酸性氣體。以為例，它和酸性氣體反應如下：

HCl+NaOH→NaCl+H2O

SO2+2NaOH→Na2SO3+H2O

SO3+2NaOH→Na2SO4+H2O

NoO+NO2+O2+2NaOH→2NaNO3+2H2O

由于鍋爐排污水中大量堿性化合物離子的存在，使得其可以根據上述反應實現脫酸效果，且排污水中雜質較少，與氫氧化鈣乳液無相容性反應，故可直接回用于石灰漿攪拌罐中，實現混合脫酸效果。

3　工藝改造

深圳危險廢物焚燒處置項目原余熱鍋爐排污水經連排擴容器后直接排入收集溝中。現在不改變連排擴容器本體的基礎上對其進行改造，以實現排污水自動回用：（1）連排擴容罐原出水口增設旁路，旁路安裝電磁閥1及手動閘閥，閥門后設置離心泵3，通過泵送排污水至石灰漿攪拌罐中。原出水口手動閘閥前增設電磁閥2。（2）在連排擴容器中增設液位傳感器4。兩個手動閘閥為常開狀態，設置罐中液位未達到設定值時電磁閥為常關狀態；當排污水液位達到設定值（高位）后電磁閥1啟動，離心泵3數秒后自動啟動，將排污水泵送至攪拌罐中，連排擴容罐液位降至設定值（低位）時離心泵3停止運行，電磁閥1關閉。（3）若離心泵3未能自動啟動，或投入運行仍無法能使液位有效降低至設定值（低位）時，電磁閥2自動啟動，排污水直接流入收集溝中，液位降至設定值（低位）時，電磁閥2關閉；同時傳輸報警信號至中控室。

圖1　排污水回用工藝圖

4　效益分析

4.1經濟效益

深圳危險廢物焚燒處置項目余熱鍋爐的排污水量約為9t/d；水質硬度≤0.03mmol/L，pH值為10～12，磷酸鹽含量≤30mg/L；若直接排放至收集池，須經廢水系統處理后方可排放。現項目用水成本約為5.5元/噸，廢水處理系統運行綜合成本約22.0元/噸，則成本減少約247.5元/天；設備投資成本約1.65萬元，僅需兩個月余即實現收支平衡，具有一定的經濟效益。

4.2環境效益

（1）鍋爐排污水回收利用后，降低了廢水排放量，減輕廢水處理系統的運行壓力；（2）鍋爐排污水用于急冷塔脫酸，可充分利用排污水中的堿性物質和水體本身。

5　結語

余熱鍋爐排污水的有效利用，可降低焚燒系統用水量及氫氧化鈣的消耗量，減輕廢水處理系統的運行壓力，減少資源的浪費；與其他排污水的回收利用方案相比，此方案具有改造小，實施簡單，投資少的優點，適合危險廢物焚燒處置項目等小型鍋爐的使用。

[1]原云霞.淺談鍋爐排污水回收與利用[J].機械管理開發,2015,1.

[2]楊冬,徐文忠,陳元芝,王家鵬.鍋爐排污水的綜合利用[J].節能技術，2003，5.

[3]宋秀斌.鍋爐排污水回用技術探討[J].中國新技術新產品, 2011,21.