黃紹錢 朱旭溫

【摘 要】為了能夠改善危險廢物在焚燒等處置過程中，廢物排放不能滿足環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的問題，本篇文章首先對煙氣污染物中的污染成分做出分析并說明控制污染成分的方法，而后通過實際案例總結(jié)出煙氣凈化技術(shù)的主要構(gòu)成和作用流程，并且針對回轉(zhuǎn)窯焚燒時產(chǎn)生的煙氣凈化處理的問題做出系統(tǒng)性的優(yōu)化，給環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)提供了關(guān)鍵的技術(shù)支持。

【關(guān)鍵詞】危險廢物處理；焚燒；煙氣污染物；控制

一、污染物分類及控制

危險污染物經(jīng)過焚燒處理后產(chǎn)生的煙氣中主要包含的有害物質(zhì)有：沒有被充分燃燒的產(chǎn)物、酸性氣體、粉塵和其他重金屬、二噁英化合物等。一般情況下，一個設(shè)計合理且操作過程符合規(guī)范的焚燒爐，不會產(chǎn)生大量的不充分燃燒產(chǎn)物，所以我們僅對其他三類污染物的主要控制技術(shù)進(jìn)行探討。

（一）酸性氣體及其控制。酸性氣體一般情況下包含S、Cl及N等元素的氧化物，包含硫、氯等元素的固體廢料會在燃燒后產(chǎn)生含有硫氧化物和氯化氫的煙氣污染物，現(xiàn)階段用來控制酸性氣體的技術(shù)主要有濕式、半干式及干式洗氣法等。而氮氧化物的主要來源是某些包含N元素的廢料經(jīng)過焚燒等高溫過程就會產(chǎn)生氮氧化物；自然界中的氮氣也有可能會在焚燒中和氧氣發(fā)生反應(yīng)從而生成一氧化氮；某些助燃物質(zhì)經(jīng)過燃燒后也會產(chǎn)生氮氧化物?，F(xiàn)在用于控制這部分污染物的主要工藝有燃燒控制法、SCR以及SNCR，使用這些辦法可以從不同的情況下有效地降低氮氧化物的含量[1]。

（二）粉塵、重金屬及其控制。煙氣污染物中粉塵的成分通常包含灰塵、部分凝結(jié)的氣體污染物等，而重金屬則包含Pb、Hg、Cr、Ge等元素的氧化物和氯化物。重金屬的物質(zhì)被焚燒后有一些存在于焚燒廢渣中，還有一些揮發(fā)到煙氣中。對于粉塵和重金屬類的物質(zhì)我們一般使用活性炭吸附的形式來處理有害物質(zhì)，被使用后的活性炭將被統(tǒng)一打包處理后再進(jìn)行填埋。針對某些性質(zhì)特殊的金屬，如Hg，可能在經(jīng)過處理后仍然會有部分氣體形式的Hg元素存在控制中，這類重金屬元素將在后續(xù)的酸性氣體處理中被分離出來。而對于不能經(jīng)過吸附或者分離的重金屬氯化物則可以應(yīng)用其可溶于水的性質(zhì)進(jìn)行洗滌分離和處理[2]。

（三）二噁英及其控制。二噁英主要為PCDDs和PCDFs這兩類化合物的總稱，這些化合物產(chǎn)生的主要原理是：從起始合成的反應(yīng)原理；從前驅(qū)物生成的原理；經(jīng)過高溫環(huán)境反應(yīng)生成的原理以及經(jīng)過焚燒后直接釋放的原理。用于控制二噁英釋放的主要手段可以從其生成的源頭出發(fā)來進(jìn)行探究：其一，抑制起始合成反應(yīng)的發(fā)生，二噁英一般是通過調(diào)整焚燒物的原料成分來使其燃燒過程中基元占比在可控范圍之內(nèi)，另一種前驅(qū)物則是一氧化碳，由于原料在燃燒中沒有充足的氧氣，使得這系統(tǒng)中一氧化碳的含量逐漸變多，這也是致使二噁英生成的主要因素之一，為了抑制這部分二噁英的生成可在燃燒時控制燃效的速度及效率，以保證其充分燃燒；其二，抑制某些前驅(qū)產(chǎn)物催化物的產(chǎn)生，低溫環(huán)境下（二百五十至四百五十?dāng)z氏度）某些前驅(qū)物會進(jìn)行合成，此時可以通過配置急冷塔來改變反應(yīng)條件以抑制二噁英的生成，此外還可以添加某些堿性物質(zhì)來將Cl元素轉(zhuǎn)化為活性較低的中和產(chǎn)物，或是加入含N的添加劑使其生成絡(luò)合物從而降低二噁英的生成；其三，對已經(jīng)產(chǎn)生的二噁英可以使用干法脫酸、濕法洗滌等方式來處理排放物，以達(dá)到降低其濃度的要求。

二、焚燒環(huán)節(jié)的凈化技術(shù)

（一）簡述。目前焚燒系統(tǒng)一般是使用焚燒爐、二次燃燒室、熱量收集和尾氣凈化的形式，最常見的凈化技術(shù)流程包含尾氣降溫、干法脫酸、除塵吸附和濕法脫酸的步驟，同時在設(shè)計環(huán)節(jié)中要關(guān)注生成物的反應(yīng)原理和控制手段，通過調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度及相應(yīng)的反應(yīng)條件可以確保反應(yīng)溫度和充分燃燒，此外為了滿足環(huán)保和節(jié)能的要求，還會對現(xiàn)有的排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行更為嚴(yán)苛的檢測以求達(dá)到新的排放標(biāo)準(zhǔn)。

（二）流程

具體流程如圖1。

三、凈化工藝優(yōu)化

（一）氮氧化物控制優(yōu)化

1.調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)窯溫度。依照實驗和觀測的結(jié)果，氮氧化物在一千三百攝氏度的條件下產(chǎn)生的量約是一千攝氏度條件下的十倍，為了抑制氮氧化物的生成可以從調(diào)節(jié)爐膛焚燒時的溫度入手，此處以某項目回轉(zhuǎn)窯焚燒過程為例，在回轉(zhuǎn)爐檢測區(qū)域配有紅外測量溫度的設(shè)備，然后操作人員可以在遠(yuǎn)程控制端，實時觀測爐膛的反應(yīng)溫度并進(jìn)行自動調(diào)節(jié)。為了能使反應(yīng)溫度維持在一個較為穩(wěn)定的狀態(tài)中，我們可以應(yīng)用組合燃燒儀器聯(lián)合控制的辦法，這種組合類設(shè)備具有易于控制和燃燒充分的優(yōu)勢，此外還改進(jìn)了回轉(zhuǎn)窯出風(fēng)、進(jìn)風(fēng)通道的設(shè)計結(jié)構(gòu)，通過這種改進(jìn)可以達(dá)到有效避免局部高溫的情況。

2.二次風(fēng)調(diào)節(jié)。通常情況下二次燃燒時，操作人員會將反應(yīng)區(qū)域的含氧量調(diào)至一個較低的狀態(tài)，這樣的反應(yīng)條件可以使反應(yīng)物在還原環(huán)境中進(jìn)行二次燃燒，含有氮元素的化合物可以向氮氣進(jìn)行轉(zhuǎn)變進(jìn)而生成無害的生成物。通過提高旋流次數(shù)可以有效降低一氧化氮的生成，上文所提項目中二次風(fēng)設(shè)備安裝在二次燃燒室的縮口區(qū)域，使用文氏效應(yīng)的原理提高煙氣攪動的次數(shù)并在某一統(tǒng)一截面上進(jìn)行噴灑，從而形成一個類似圓形且圓心在二次燃燒室內(nèi)的反應(yīng)區(qū)域。通過這種二次風(fēng)調(diào)節(jié)的形式能夠有效提升煙氣反應(yīng)的路程和逗留時長，從而降低煙氣中有害物質(zhì)的含量。

（二）酸性氣體控制優(yōu)化

1.干法脫酸。在脫酸塔中加入氧化鈣能夠達(dá)到使煙氣脫酸的要求，煙氣中的酸性氣體會和氫氧化鈣發(fā)生反應(yīng)并生成鹽，同時還有一些灰塵會一同被除塵裝置收集。干脫酸法主要是為了降低酸性氣體的含量，同時還可以提高急冷塔和除塵裝置之間的反應(yīng)距離，因此急冷塔中的水分可以得到有效地?fù)]發(fā)且避免了這部分水汽腐蝕除塵設(shè)備的情況。

2.兩級濕法。使用兩級濕法來洗滌煙氣，可在洗滌裝置前安裝降溫裝置來降低煙氣的溫度，使其溫度處在七十度左右的水平后再進(jìn)入洗滌裝置，還要使用冷水對其進(jìn)行不斷地降溫，這些降溫用水隨后會被排進(jìn)預(yù)冷水池，以降低洗滌裝置消耗堿的數(shù)量和生成高濃度鹽的數(shù)量。洗滌裝置中一般應(yīng)用氫氧化鈉來中和煙氣中的酸性氣體，具體包含二氧化硫、氯化氫等，操作人員通過PLC設(shè)定堿液池pH值來調(diào)節(jié)洗滌設(shè)備的循環(huán)工作情況，從而可以實現(xiàn)高效、低成本的脫酸處理。

四、結(jié)束語

本文從危險廢物焚燒之后污染物形成的原因角度不同出發(fā)，闡明二次污染物的控制和優(yōu)化處理技術(shù)，并且結(jié)合實際的處理案例有針對性地對氮氧化物、脫酸技術(shù)以及二噁英的處理技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，從而以工業(yè)中煙氣排放達(dá)標(biāo)處理找到更為堅實的技術(shù)支持。不難發(fā)現(xiàn)回轉(zhuǎn)窯焚燒處理過程中的凈化技術(shù)依然有一些需要改進(jìn)和優(yōu)化的部分，例如氨氣的溢出、使用活性炭時造成二次污染等問題，那么就可以在設(shè)置和調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)爐工作的各個環(huán)節(jié)中，結(jié)合實際的物料情況來做出工藝上的優(yōu)化調(diào)整，以求滿足危險廢物處理去量和無污染的要求。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 李杰，吳剛，王翔.危險廢物焚燒處置煙氣污染控制技術(shù)應(yīng)用研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019，282（04）：72.

[2] 賈軍峰，趙聯(lián)逢.危險廢物回轉(zhuǎn)窯焚燒系統(tǒng)的控制參數(shù)分析及調(diào)節(jié)方法研究[J].環(huán)境與發(fā)展，2014，26（3）：25-27.