危險(xiǎn)廢物焚燒工程煙氣治理工藝探討

李娜

【摘 ?要】目前，我國(guó)的工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)的過(guò)程中產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物較多，因此就有必要根據(jù)我國(guó)的相關(guān)規(guī)定對(duì)其產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物進(jìn)行劃分和歸類，然后進(jìn)行集中的處理。這些危險(xiǎn)廢物不僅會(huì)在很大程度上破壞自然環(huán)境，影響到人類的生命健康，更阻礙了我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，因此，必須要對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的處理和凈化。焚燒法是我國(guó)目前危險(xiǎn)廢物處理和凈化最主要的方法，但是在危險(xiǎn)廢物的燃燒的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的有害氣體，如氮氧化合物以及含硫化合物等，因此，需要相關(guān)的處理部門針對(duì)不同成分的煙氣采取不同的處理工藝來(lái)切實(shí)減少有害氣體的產(chǎn)生，減輕其危害程度。

【關(guān)鍵詞】危險(xiǎn)廢物;焚燒工程;煙氣治理工藝

前言

焚燒法能夠極大程度無(wú)害化、減量化處理危險(xiǎn)廢物，目前，全國(guó)90%以上的危險(xiǎn)廢物處置中心都采用了危險(xiǎn)廢物焚燒處理系統(tǒng)。煙氣經(jīng)余熱鍋爐進(jìn)行換熱產(chǎn)生蒸汽，由于蒸汽品質(zhì)低，在傳統(tǒng)技術(shù)制約下企業(yè)除自身利用外，大部分對(duì)空排放，不僅造成環(huán)境污染，而且造成較大的能源浪費(fèi)。將產(chǎn)生的蒸汽發(fā)電并網(wǎng)實(shí)現(xiàn)能量梯級(jí)利用，提高能源利用效率已經(jīng)成為危廢行業(yè)發(fā)展必須要考慮的問(wèn)題。在大多數(shù)適宜焚燒處置的危險(xiǎn)廢物（如漆渣、化工釜?dú)垺U化學(xué)試劑等）中，都含有S、Cl、F等成分。危險(xiǎn)廢物焚燒處置工程要求對(duì)危險(xiǎn)廢物進(jìn)行分類、均值配伍后送到焚燒爐焚燒;要求焚燒煙氣滿足排放指標(biāo)，這對(duì)工程的預(yù)處理系統(tǒng)、煙氣凈化系統(tǒng)提出了較高的工藝技術(shù)要求。

1危險(xiǎn)廢物的定義及危險(xiǎn)廢物焚燒產(chǎn)生有害氣體的種類

根據(jù)我國(guó)的《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》的相關(guān)規(guī)定，對(duì)危險(xiǎn)廢物的內(nèi)涵和定義進(jìn)行了規(guī)范，即具備腐蝕性、易燃性、某種反應(yīng)性或毒性等危險(xiǎn)性特點(diǎn)，以及會(huì)對(duì)自然環(huán)境或人類生命健康有一定危害的呈固態(tài)或液態(tài)的廢物統(tǒng)稱為危險(xiǎn)廢物。值得注意的是并不是同時(shí)包含以上所有特征的廢物是危險(xiǎn)廢物，具備以上某一種特征的就可以劃分為危險(xiǎn)廢物。目前來(lái)說(shuō)，對(duì)危險(xiǎn)廢物進(jìn)行焚燒處理是目前最具前景的一種危險(xiǎn)廢物處理方法，主要是通過(guò)預(yù)熱和高溫來(lái)發(fā)生作用，使得危險(xiǎn)廢物發(fā)生一定的降解，但是其在燃燒的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的廢氣，如氮氧化合物、含硫的氧化物、二惡英、煙塵以及含有重金屬成分的廢氣，這些廢氣如果處理不當(dāng)，會(huì)對(duì)周圍的環(huán)境造成二次污染，危害自然環(huán)境和人類的生命健康。

2危險(xiǎn)廢物焚燒技術(shù)要求

1）焚燒爐煙氣在1100℃以上停留時(shí)間大于2s。2）焚燒爐出口煙氣中氧含量為6%～10%（干氣）。3）焚毀去除率≥99.99%。4）燃燒效率≥99.9%。5）焚燒殘?jiān)臒嶙茰p率<5%。6）焚燒爐運(yùn)行中系統(tǒng)確保處于負(fù)壓狀態(tài)，避免有害氣體逸出。7）焚燒爐設(shè)有尾氣凈化系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)和應(yīng)急處理裝置。8）焚燒車間工作制度：實(shí)行四班三運(yùn)轉(zhuǎn)，每班工作8h。9）焚燒車間設(shè)計(jì)服務(wù)年限20a，主要設(shè)備焚燒爐使用年限大于15a。10）煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《危險(xiǎn)廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》。

3危險(xiǎn)廢物焚燒工程煙氣治理工藝

3.1對(duì)于含有氮氧化合物的煙氣處理方法

目前來(lái)說(shuō)，針對(duì)這些含有氮氧化合物的煙氣凈化處理方法主要有兩種：選擇性非還原法和選擇性的催化還原法。這二者是存在一定的區(qū)別的，主要在于其使用的催化劑是不同的。其中選擇性非還原法主要使用的是V2O5或TIO2對(duì)其進(jìn)行一定程度的催化和凈化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)將NOX的排放程度降低到50mg/m3;而選擇性的催化還原法主要是通過(guò)使用還原劑NHOH或者是尿素（NH2）2CO來(lái)完成降低排放濃度的目的，其含量降低的標(biāo)準(zhǔn)是不高于20mg/m3。雖然采用選擇性的催化還原法的凈化方法的效果更好，但是其耗費(fèi)的成本相對(duì)較高，因此，這種技術(shù)的應(yīng)用范圍也比較小。

3.2重金屬、二惡英類物質(zhì)

首先控制焚燒爐二燃室的“3T+1E”原則，即保證足夠的溫度（危險(xiǎn)廢物焚燒爐>1100℃）、足夠的停留時(shí)間（危險(xiǎn)廢物焚燒爐1100℃時(shí)>2s）、足夠的擾動(dòng)（二燃室喉口用二次風(fēng)或燃燒器燃燒讓氣流形成漩流）、足夠的過(guò)剩氧氣。其次，采用強(qiáng)制噴淋降溫方法，在1s內(nèi)將溫度從550℃左右降到200℃，避開(kāi)二惡英的再合成區(qū)間。在常見(jiàn)的二惡英去除工藝組合中，對(duì)二惡英去除起重要作用的是活性炭吸附作用，從抑制二惡英生成的觀點(diǎn)考慮，為了達(dá)到更好的二惡英去除效果，最好不要采用電除塵器。為減少設(shè)備投資，簡(jiǎn)化工藝，可采用在布袋除塵器前噴入活性炭粉的方法脫除重金屬及二惡英。部分重金屬具有揮發(fā)性，其在燃燒過(guò)程中大部分進(jìn)入煙氣中，在煙氣降溫的過(guò)程中被吸附在煙塵上，在除酸性氣體和除塵的過(guò)程中被除去。

3.3煙塵的處理和凈化

對(duì)于煙塵的處理和凈化來(lái)說(shuō)，有著獨(dú)立的煙塵凈化系統(tǒng)，可以通過(guò)使用大面積的煙塵過(guò)濾器來(lái)對(duì)其進(jìn)行處理和凈化，應(yīng)用較低的風(fēng)速，同時(shí)伴隨電加熱系統(tǒng)和除塵旁路，并保持其內(nèi)部的溫度穩(wěn)定在20～30℃恒定左右，可以達(dá)到非常好的除塵效果。但是在其除塵的工作中，要注意選用的材料必須具備較高的防腐蝕和防水性能;除此之外，為了有效防止去除煙塵后發(fā)生煙塵二次吸附的情況，必要時(shí)可以使用脈沖控制儀進(jìn)行處理，其主要的工作原理是通過(guò)將其內(nèi)部的氣體進(jìn)行壓縮，減少其發(fā)生的振動(dòng)，通過(guò)反向流動(dòng)的方式，并實(shí)現(xiàn)分室進(jìn)氣，這些有利于在很大程度上延長(zhǎng)相關(guān)機(jī)器的使用壽命。但是使用脈沖控制儀這種設(shè)備也存在著一定的缺點(diǎn)，該設(shè)備結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜且價(jià)格高昂，會(huì)在很大程度上增加企業(yè)的成本投入。

3.4酸性氣體

酸性氣體的凈化可采用干法、半干式、濕法或者這幾種工藝的組合，這幾種方法都要使用酸性氣體吸收劑，常用吸收劑為CaO、CaCO3、MgO和MgCO3等。危險(xiǎn)廢物焚燒煙氣凈化技術(shù)的選擇應(yīng)充分考慮危險(xiǎn)廢物特性、組分和焚燒污染物產(chǎn)生量的變化及其物理、化學(xué)性質(zhì)的影響，并注意組合技術(shù)間的相互關(guān)聯(lián)作用。干法工藝簡(jiǎn)單，不需配置復(fù)雜的石灰漿制備和分配系統(tǒng)，設(shè)備故障率低，維護(hù)簡(jiǎn)便;濕法凈化效率較高，在歐洲及美國(guó)應(yīng)用多年的實(shí)踐均可驗(yàn)證其對(duì)HCl脫除效率可超過(guò)95%，對(duì)SO2亦可超過(guò)80%。經(jīng)過(guò)濕法脫酸后的煙氣由于含有大量的水汽，因此經(jīng)過(guò)引風(fēng)機(jī)后會(huì)在引風(fēng)機(jī)中造成積水，并在經(jīng)過(guò)煙囪后形成白煙，對(duì)周圍的環(huán)境造成嚴(yán)重污染。此時(shí)不能直接排放，需通過(guò)換熱裝置升溫后排放。煙氣加熱器的熱源來(lái)自余熱鍋爐的蒸汽，加熱器采用高效的熱管式換熱器。考慮到廢物中Cl、F、S含量較高，為保證達(dá)標(biāo)排放，采用“急冷塔+干式反應(yīng)塔+活性炭噴射裝置+布袋除塵器+濕式洗滌塔+煙氣加熱器”的煙氣凈化工藝。

總結(jié)

綜上所述，目前我國(guó)廣泛使用的焚燒法，雖然可以達(dá)到非常好的處理和凈化效果，但是在危險(xiǎn)廢物的燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生含有有害成分的煙氣，這些煙氣會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成一定程度的二次污染，也會(huì)影響到人類的身體健康。文中主要分析和研究了危險(xiǎn)廢物的定義以及危險(xiǎn)廢物焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的有害煙氣的成分，并針對(duì)不同類型的有害煙氣簡(jiǎn)要介紹了具備針對(duì)性的治理措施和技術(shù)。但是對(duì)于我國(guó)的環(huán)境保護(hù)工作來(lái)說(shuō)，要從其污染的根源出發(fā)進(jìn)行相關(guān)的治理和凈化工作，例如更新和升級(jí)我國(guó)工業(yè)及其相關(guān)工廠的生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)技術(shù)，從根本上切實(shí)減少其危險(xiǎn)廢物的生產(chǎn)和排放，才可以在真正意義上實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧共處。

參考文獻(xiàn)：

[1]張蓉.危險(xiǎn)廢物焚燒工程煙氣治理工藝研究[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2017，43（09）：215.

[2]杜軍，鄭喜洋，程冉冉.危險(xiǎn)廢物焚燒工程煙氣治理工藝研究[J].現(xiàn)代化工，2016，36（02）：122-124+126.

[3]岳強(qiáng)，范亞民，耿磊，鄭暉，王金龍.危險(xiǎn)廢物焚燒工程煙氣治理工藝設(shè)計(jì)[J].環(huán)境衛(wèi)生工程，2012，20（04）：28-30+33.

（作者單位：天津辰創(chuàng)環(huán)境工程科技有限責(zé)任公司）