危險(xiǎn)廢物焚燒處置技術(shù)研究

摘要：近年來，我國的各行各業(yè)建設(shè)的發(fā)展迅速，隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，國家綜合實(shí)力和人民生活水平顯著提高，在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展過程中很多被忽視的環(huán)境問題逐漸顯露出來，比如固體廢物污染、生態(tài)環(huán)境破壞等。人民享受豐富物質(zhì)文明的同時，消耗著大量的資源和能源，日常生產(chǎn)生活過程中產(chǎn)生了大量的固體廢物，尤其是危害性較大的危險(xiǎn)廢物，如果僅以土地填埋方式處理，不僅無法從根本上消除危險(xiǎn)廢物的影響，處置不當(dāng)還會對環(huán)境造成嚴(yán)重的危害。因此選擇適合危險(xiǎn)廢物的無害化處置方式，對保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有重要的意義。

關(guān)鍵詞：危險(xiǎn)廢物；焚燒處置；技術(shù)研究

引言

危險(xiǎn)廢物具有腐蝕性、毒性、易燃性、反應(yīng)性或感染性等危險(xiǎn)特性，危險(xiǎn)廢物焚燒處置方法具有處理徹底、減量化、無害化程度高等特點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用。本文以山東省某市危險(xiǎn)廢物焚燒處置工程為例，探討該工程的焚燒系統(tǒng)工藝及煙氣凈化工藝。結(jié)果表明，本項(xiàng)目煙氣凈化采用“SNCR脫硝+煙氣急冷+干法脫酸+活性炭吸附+布袋除塵+濕法脫酸+SCR”的工藝，滿足《危險(xiǎn)廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18484—2001）（2019年征求意見稿）煙氣中污染物的排放要求。該危險(xiǎn)廢物焚燒處置工程設(shè)計(jì)的探討對其他危險(xiǎn)廢物焚燒治理工作具有一定的指導(dǎo)意義。

1 環(huán)境影響預(yù)測與評價

環(huán)境影響預(yù)測與評價是分析項(xiàng)目環(huán)境可行性的重要判據(jù)。危險(xiǎn)廢物集中焚燒處置項(xiàng)目的預(yù)測和評價包括施工期、運(yùn)營期的環(huán)境影響，其中重點(diǎn)是運(yùn)營期的環(huán)境影響預(yù)測分析，主要預(yù)測內(nèi)容包括:(1)焚燒煙氣、危險(xiǎn)廢物貯存廢氣對大氣環(huán)境的影響預(yù)測，預(yù)測因子應(yīng)包括顆粒物(粒徑小于等于10微米)、顆粒物(粒徑小于等于2.5微米)、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、氯化氫、氟化物、汞、鎘、鉛、砷、鉻、二噁英、硫化氫、氨、揮發(fā)性有機(jī)物，并通過環(huán)境影響分析設(shè)置合理的環(huán)境防護(hù)距離[1]；(2)項(xiàng)目廢水正常排放對受納的地表水體產(chǎn)生的影響，主要預(yù)測因子化學(xué)需氧量、氨氮、鉛、鉻、鎳等；(3)當(dāng)防滲措施失效，防滲層出現(xiàn)破裂時，廢水(廢液)的非正常排放對地下水的影響；(4)危險(xiǎn)廢物暫存對土壤的影響分析，煙氣中重金屬及二噁英對，土壤的累積影響分析；(5)危險(xiǎn)廢物在廠內(nèi)暫存時的環(huán)境影響，處置處理過程中產(chǎn)生的二次危險(xiǎn)廢物的環(huán)境影響；(6)危險(xiǎn)廢物收運(yùn)、暫存、進(jìn)料、焚燒以及二次污染物處置全過程的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分析評價。

2 污染防治措施

本項(xiàng)目采取的主要廢氣防治措施:每條焚燒線產(chǎn)生的焚燒煙氣各自經(jīng)一套SNCＲ脫硝+煙氣急冷+消石灰活性炭噴射+布袋除塵+濕法脫酸+煙氣再熱組合工藝處理后，經(jīng)50米煙囪排放；廢暫存庫A/B/C、料坑、卸料大廳、污泥間通過負(fù)壓收集，廢氣分別經(jīng)自動卷簾式過濾器+活性炭吸附+洗滌廢氣處理后，經(jīng)25米排氣筒排放。主要廢水防治措施:焚燒系統(tǒng)脫酸廢水采用雙效蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)處理，蒸發(fā)產(chǎn)生的冷凝水全部回用于生產(chǎn)；軟水系統(tǒng)排污水、余熱鍋爐排水、暫存庫廢氣處理系統(tǒng)廢水、車間地面沖洗水、化驗(yàn)室廢水、廠區(qū)道路和運(yùn)輸車輛清洗廢水、生活污水等綜合廢水經(jīng)收集后，采取“混凝沉淀+芬頓氧化處理+兼氧－好氧生化工藝”處理，達(dá)到園區(qū)污水處理廠接管要求后，排入園區(qū)污水處理廠進(jìn)一步處理。

污染防治措施分析應(yīng)論證項(xiàng)目采取環(huán)保措施的技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性、穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的可靠性，擬采取措施的有效性分析應(yīng)以同類或相同措施的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)作為支撐，主要評價內(nèi)容包括:

(1)焚燒煙氣凈化工藝滿足《危險(xiǎn)廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB18484－2001)、危險(xiǎn)廢物暫存庫廢氣治理措施《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB14554－93)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證；

(2)廢水處理方案、工藝流程的論證，運(yùn)行達(dá)標(biāo)可靠性分析；

(3)項(xiàng)目擬采取的地下水分區(qū)防滲措施的合理性、可行性分析；

(4)焚燒處置產(chǎn)生的二次危險(xiǎn)廢物安全處置措施、處置去向的可行性分析。

危險(xiǎn)廢物集中焚燒處置項(xiàng)目由于涉及污染物種類多、危害性大，環(huán)境敏感程度、社會關(guān)注度高，應(yīng)在項(xiàng)目環(huán)境影響評價階段重點(diǎn)對選址合理性、工藝可靠性、污染物達(dá)標(biāo)穩(wěn)定性、污染防治措施有效性、環(huán)境影響可接受程度等方面充分論證建設(shè)的環(huán)境可行性，發(fā)揮環(huán)境影響評價早期介入、客觀評價的特點(diǎn)，在項(xiàng)目建設(shè)前期優(yōu)化選址、指導(dǎo)環(huán)保設(shè)計(jì)、嚴(yán)格環(huán)保要求，降低項(xiàng)目建設(shè)后的不良環(huán)境影響，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。

3 煙氣凈化系統(tǒng)

煙氣凈化系統(tǒng)采用“SNCR脫硝+煙氣急冷+干法脫酸+活性炭吸附+布袋除塵+濕法脫酸+SCR”的煙氣凈化工藝，達(dá)到凈化煙氣中酸性氣體、粉塵、二噁英、重金屬等污染物的目的。

3.1 SNCR脫硝

本工程采用SNCR法去除氮氧化物，通過霧化泵將配制后的氨水溶液噴入余熱鍋爐第一回程爐膛內(nèi)，在1000℃的環(huán)境下，煙氣氨氮等成分與氨水溶液發(fā)生還原反應(yīng)，最終去除NOx等有害物質(zhì)，其脫硝效率為30%～50%。

3.2 煙氣急冷

余熱鍋爐出口約550℃的煙氣進(jìn)入急冷塔，在急冷塔中噴入霧化噴淋水，霧化噴淋水在與高溫?zé)煔饨佑|后，在極短的時間內(nèi)發(fā)生蒸發(fā)汽化，通過熱交換，迅速由550℃降至180℃，有效避免二噁英類物質(zhì)的再合成。

3.3 干法脫酸

在布袋除塵器進(jìn)口煙道內(nèi)投加消石灰，消石灰與煙氣中的酸性氣體反應(yīng)進(jìn)行脫酸。從急冷塔出來的煙氣與噴入的吸收劑在煙道內(nèi)充分混合反應(yīng)。煙氣夾帶Ca（OH）2粉，在向上流動的過程中，Ca（OH）2和煙氣中的SO2、SO3、HCl和HF等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成CaSO3、CaSO4、CaCl2、CaF2等。同時，煙氣中有CO2存在，還會消耗一部分Ca（OH）2生成CaCO3。

3.4 活性炭吸附

噴灑活性炭，吸附焚燒煙氣中的二噁英、重金屬等有害成分，使其被捕捉和收集。在煙氣管道中噴入活性炭，有效去除煙氣中的二噁英、重金屬等成分。

3.5 布袋除塵

布袋除塵器可以去除煙氣中燃燒產(chǎn)生的煙塵、酸性氣體中和反應(yīng)的產(chǎn)物，未參加反應(yīng)的消石灰粒子等形成了煙氣中的固體顆粒。布袋除塵器可在負(fù)壓或微正壓下工作，含塵氣體從除塵器的上部進(jìn)入，粉塵經(jīng)過擋流板直接沉降到灰斗。布袋除塵器過濾效率高，其除塵效率高達(dá)99.9%，凈化氣體的含塵濃度將小于10mg/Nm3。

3.6 濕法脫酸

在洗滌塔前放置預(yù)冷器，將180～200℃的煙氣急速降到70℃左右，提高處理效果，并減少處理成本。在濕法脫酸塔中對處理過的煙氣進(jìn)行多級洗滌，噴淋堿液消除煙氣中的酸性氣體，從而進(jìn)一步脫除煙氣中酸性氣體。通過帶噴嘴的噴頭將循環(huán)液擴(kuò)散布到整個塔截面，確保所有氣體與循環(huán)液充分接觸。

3.7 SCR脫硝

SCR為選擇性催化劑還原法，SNCR為選擇性非催化劑還原法。SCR脫硝工藝需要催化劑參與脫硝反應(yīng)，主要由供氨系統(tǒng)、噴氨系統(tǒng)、催化劑、煙氣管道和控制系統(tǒng)等組成。SCR使用氨或氨水之類的還原劑，在一定的溫度下通過催化劑作用，還原廢氣中的NOx（NO、NO2），將NOx轉(zhuǎn)化非污染元素分子氮（N2）。SCR脫硝反應(yīng)溫度為200～250℃。SNCR技術(shù)的脫硝效率能保持在30%～50%，而SCR技術(shù)的脫硝效率能保持在80%～90%，本工程同時采用SNCR技術(shù)及SCR技術(shù)，從而脫除酸性氣體，降低污染物排放量。

4 結(jié)語

近幾年，隨著節(jié)能環(huán)保被我國政府提升至國家戰(zhàn)略發(fā)展層面，政策扶持力度不斷加大，國內(nèi)節(jié)能市場發(fā)展迅速。聚四氟乙烯換熱器應(yīng)用于電站鍋爐及各類工業(yè)鍋爐的脫硫煙氣潛熱回收，可回收大量的汽化潛熱，冷凝水回用脫硫系統(tǒng)，具有極為廣闊的節(jié)能市場。