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危险废物焚烧处置技术研究

更新时间:2021-03-17 14:02 来源:科学与技术 作者: 冯燕 阅读:2380 网友评论0

摘要:近年来,我国的各行各业建设的发展迅速,随着我国经济的高速发展,国家综合实力和人民生活水平显著提高,在经济快速发展过程中很多被忽视的环境问题逐渐显露出来,比如固体废物污染、生态环境破坏等。人民享受丰富物质文明的同时,消耗着大量的资源和能源,日常生产生活过程中产生了大量的固体废物,尤其是危害性较大的危险废物,如果仅以土地填埋方式处理,不仅无法从根本上消除危险废物的影响,处置不当还会对环境造成严重的危害。因此选择适合危险废物的无害化处置方式,对保护生态环境具有重要的意义。

关键词:危险废物;焚烧处置;技术研究

引言

危险废物具有腐蚀性、毒性、易燃性、反应性或感染性等危险特性,危险废物焚烧处置方法具有处理彻底、减量化、无害化程度高等特点,已被广泛应用。本文以山东省某市危险废物焚烧处置工程为例,探讨该工程的焚烧系统工艺及烟气净化工艺。结果表明,本项目烟气净化采用“SNCR脱硝+烟气急冷+干法脱酸+活性炭吸附+布袋除尘+湿法脱酸+SCR”的工艺,满足《危险废物焚烧污染控制标准》(GB18484—2001)(2019年征求意见稿)烟气中污染物的排放要求。该危险废物焚烧处置工程设计的探讨对其他危险废物焚烧治理工作具有一定的指导意义。

1 环境影响预测与评价

环境影响预测与评价是分析项目环境可行性的重要判据。危险废物集中焚烧处置项目的预测和评价包括施工期、运营期的环境影响,其中重点是运营期的环境影响预测分析,主要预测内容包括:(1)焚烧烟气、危险废物贮存废气对大气环境的影响预测,预测因子应包括颗粒物(粒径小于等于10微米)、颗粒物(粒径小于等于2.5微米)、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、氯化氢、氟化物、汞、镉、铅、砷、铬、二噁英、硫化氢、氨、挥发性有机物,并通过环境影响分析设置合理的环境防护距离[1];(2)项目废水正常排放对受纳的地表水体产生的影响,主要预测因子化学需氧量、氨氮、铅、铬、镍等;(3)当防渗措施失效,防渗层出现破裂时,废水(废液)的非正常排放对地下水的影响;(4)危险废物暂存对土壤的影响分析,烟气中重金属及二噁英对,土壤的累积影响分析;(5)危险废物在厂内暂存时的环境影响,处置处理过程中产生的二次危险废物的环境影响;(6)危险废物收运、暂存、进料、焚烧以及二次污染物处置全过程的环境风险分析评价。

2 污染防治措施

本项目采取的主要废气防治措施:每条焚烧线产生的焚烧烟气各自经一套SNCR脱硝+烟气急冷+消石灰活性炭喷射+布袋除尘+湿法脱酸+烟气再热组合工艺处理后,经50米烟囱排放;废暂存库A/B/C、料坑、卸料大厅、污泥间通过负压收集,废气分别经自动卷帘式过滤器+活性炭吸附+洗涤废气处理后,经25米排气筒排放。主要废水防治措施:焚烧系统脱酸废水采用双效蒸发结晶系统处理,蒸发产生的冷凝水全部回用于生产;软水系统排污水、余热锅炉排水、暂存库废气处理系统废水、车间地面冲洗水、化验室废水、厂区道路和运输车辆清洗废水、生活污水等综合废水经收集后,采取“混凝沉淀+芬顿氧化处理+兼氧-好氧生化工艺”处理,达到园区污水处理厂接管要求后,排入园区污水处理厂进一步处理。

污染防治措施分析应论证项目采取环保措施的技术经济合理性、稳定达标的可靠性,拟采取措施的有效性分析应以同类或相同措施的实际运行数据作为支撑,主要评价内容包括:

(1)焚烧烟气净化工艺满足《危险废物焚烧污染控制标准》(GB18484-2001)、危险废物暂存库废气治理措施《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)的技术经济论证;

(2)废水处理方案、工艺流程的论证,运行达标可靠性分析;

(3)项目拟采取的地下水分区防渗措施的合理性、可行性分析;

(4)焚烧处置产生的二次危险废物安全处置措施、处置去向的可行性分析。

危险废物集中焚烧处置项目由于涉及污染物种类多、危害性大,环境敏感程度、社会关注度高,应在项目环境影响评价阶段重点对选址合理性、工艺可靠性、污染物达标稳定性、污染防治措施有效性、环境影响可接受程度等方面充分论证建设的环境可行性,发挥环境影响评价早期介入、客观评价的特点,在项目建设前期优化选址、指导环保设计、严格环保要求,降低项目建设后的不良环境影响,实现经济、社会、环境的协调发展。

3 烟气净化系统

烟气净化系统采用“SNCR脱硝+烟气急冷+干法脱酸+活性炭吸附+布袋除尘+湿法脱酸+SCR”的烟气净化工艺,达到净化烟气中酸性气体、粉尘、二噁英、重金属等污染物的目的。

3.1 SNCR脱硝

本工程采用SNCR法去除氮氧化物,通过雾化泵将配制后的氨水溶液喷入余热锅炉第一回程炉膛内,在1000℃的环境下,烟气氨氮等成分与氨水溶液发生还原反应,最终去除NOx等有害物质,其脱硝效率为30%~50%。

3.2 烟气急冷

余热锅炉出口约550℃的烟气进入急冷塔,在急冷塔中喷入雾化喷淋水,雾化喷淋水在与高温烟气接触后,在极短的时间内发生蒸发汽化,通过热交换,迅速由550℃降至180℃,有效避免二噁英类物质的再合成。

3.3 干法脱酸

在布袋除尘器进口烟道内投加消石灰,消石灰与烟气中的酸性气体反应进行脱酸。从急冷塔出来的烟气与喷入的吸收剂在烟道内充分混合反应。烟气夹带Ca(OH)2粉,在向上流动的过程中,Ca(OH)2和烟气中的SO2、SO3、HCl和HF等发生化学反应,生成CaSO3、CaSO4、CaCl2、CaF2等。同时,烟气中有CO2存在,还会消耗一部分Ca(OH)2生成CaCO3。

3.4 活性炭吸附

喷洒活性炭,吸附焚烧烟气中的二噁英、重金属等有害成分,使其被捕捉和收集。在烟气管道中喷入活性炭,有效去除烟气中的二噁英、重金属等成分。

3.5 布袋除尘

布袋除尘器可以去除烟气中燃烧产生的烟尘、酸性气体中和反应的产物,未参加反应的消石灰粒子等形成了烟气中的固体颗粒。布袋除尘器可在负压或微正压下工作,含尘气体从除尘器的上部进入,粉尘经过挡流板直接沉降到灰斗。布袋除尘器过滤效率高,其除尘效率高达99.9%,净化气体的含尘浓度将小于10mg/Nm3。

3.6 湿法脱酸

在洗涤塔前放置预冷器,将180~200℃的烟气急速降到70℃左右,提高处理效果,并减少处理成本。在湿法脱酸塔中对处理过的烟气进行多级洗涤,喷淋碱液消除烟气中的酸性气体,从而进一步脱除烟气中酸性气体。通过带喷嘴的喷头将循环液扩散布到整个塔截面,确保所有气体与循环液充分接触。

3.7 SCR脱硝

SCR为选择性催化剂还原法,SNCR为选择性非催化剂还原法。SCR脱硝工艺需要催化剂参与脱硝反应,主要由供氨系统、喷氨系统、催化剂、烟气管道和控制系统等组成。SCR使用氨或氨水之类的还原剂,在一定的温度下通过催化剂作用,还原废气中的NOx(NO、NO2),将NOx转化非污染元素分子氮(N2)。SCR脱硝反应温度为200~250℃。SNCR技术的脱硝效率能保持在30%~50%,而SCR技术的脱硝效率能保持在80%~90%,本工程同时采用SNCR技术及SCR技术,从而脱除酸性气体,降低污染物排放量。

4 结语

近几年,随着节能环保被我国政府提升至国家战略发展层面,政策扶持力度不断加大,国内节能市场发展迅速。聚四氟乙烯换热器应用于电站锅炉及各类工业锅炉的脱硫烟气潜热回收,可回收大量的汽化潜热,冷凝水回用脱硫系统,具有极为广阔的节能市场。

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