劉晴 唐小亮

1.揚(yáng)州市高郵生態(tài)環(huán)境局 江蘇揚(yáng)州 225000

2.江蘇國(guó)信高郵熱電有限責(zé)任公司 江蘇揚(yáng)州 225000

目前技術(shù)條件支持下，針對(duì)發(fā)電廠惡臭廢氣的處理工藝以生物法、高級(jí)氧化法、吸附法為主，但在實(shí)際應(yīng)用中均不同程度存在投資較高、效果不穩(wěn)定等問題。為彌補(bǔ)現(xiàn)有處理方法存在的局限性，提高對(duì)垃圾焚燒發(fā)電廠惡臭廢氣的處理效果，有關(guān)研究人員提出了一種基于光催化氧化/吸收工藝的處理辦法，此類技術(shù)具有無二次污染、效果確切、費(fèi)用低廉等優(yōu)勢(shì)，備受研究人員的青睞。

1 工藝概況

1.1 廢氣性質(zhì)

垃圾焚燒發(fā)電廠惡臭廢氣主要來源垃圾堆放以及垃圾焚燒環(huán)節(jié)，以硫醚、硫化氫、氨等難處理成分為主，廢氣產(chǎn)生后經(jīng)收集管路進(jìn)入處理系統(tǒng)中進(jìn)行反應(yīng)，系統(tǒng)處理量設(shè)計(jì)值為6000．0m3/h，性質(zhì)及其排放標(biāo)準(zhǔn)如下表所示（見表1）。

表1 惡臭廢氣性質(zhì)及其排放標(biāo)準(zhǔn)示意表

1.2 工藝流程

處理系統(tǒng)收集惡臭廢氣在水吸收塔中進(jìn)行預(yù)處理反應(yīng)，以去除水溶性物質(zhì)以及粉塵雜質(zhì)，其他降解難度大以及水溶性較差物質(zhì)成分進(jìn)入光催化氧化處理系統(tǒng)中參與分解反應(yīng)，分解形成易溶性以及無機(jī)成分，經(jīng)堿洗塔處理去除可溶物，并生成清潔氣體，經(jīng)引風(fēng)機(jī)引導(dǎo)至排氣筒排放。

1.3 工藝說明

本處理系統(tǒng)參與廢氣水洗環(huán)節(jié)以及堿洗環(huán)節(jié)廢氣均具有良好的水溶性特征，吸收過程以氣相擴(kuò)散控制為主，吸收速度快，同時(shí)結(jié)合對(duì)投資成本因素的考量，整套處理系統(tǒng)中堿洗塔以及水洗塔反應(yīng)裝置均改良為旋流板塔。

光化學(xué)反應(yīng)裝置主要包括三段反應(yīng)環(huán)節(jié)，分別為除霧器段、光化學(xué)反應(yīng)段、以及液體吸收段。其中，第一段可去除惡臭廢氣中的殘留水分，第二段則通過光觸媒以及紫外線燈裝置的聯(lián)合作用，經(jīng)光化學(xué)反應(yīng)生成強(qiáng)氧化性活性基團(tuán)（如臭氧、羥基自由基等），以此種方式達(dá)到去除惡臭廢氣中硫化氫、氨等成分的目的，第三段則選用氫氧化鈉融溶液對(duì)經(jīng)預(yù)處理后惡臭廢氣進(jìn)行噴淋處理，通過催化臭氧氧化反應(yīng)的方式分解大量臭氧，一方面可形成羥基自由基等具有極強(qiáng)氧化性特征的物質(zhì)，另一方面能夠使惡臭廢氣的去除效果以及分解率得到強(qiáng)化[1]。

臭氧物質(zhì)淬滅時(shí)間長(zhǎng)，整套裝置反應(yīng)過程當(dāng)中為了延長(zhǎng)氧化自由基、臭氧等物質(zhì)與惡臭廢氣的接觸時(shí)間，避免周邊環(huán)境受到次生臭氧污染的影響，考慮延長(zhǎng)堿吸收塔反應(yīng)裝置與光化學(xué)反應(yīng)器間連接管道，為惡臭廢氣反應(yīng)提供時(shí)間支持。

經(jīng)光化學(xué)反應(yīng)干預(yù)后，惡臭廢氣得到充分氧化分解，生成大量無機(jī)氣體且具有良好的水溶性特征，在此基礎(chǔ)之上應(yīng)用堿吸收塔對(duì)這部分物質(zhì)進(jìn)行吸收處理，以達(dá)到末端惡臭廢氣無害化處理的目的，符合排放標(biāo)準(zhǔn)[2]。

1.4 裝置參數(shù)

整套處理系統(tǒng)中吸收塔裝置包括堿吸收塔以及水吸收塔兩個(gè)部分，標(biāo)準(zhǔn)工況下設(shè)計(jì)風(fēng)量為6000．0m3/h，吸收塔均為旋流板塔，高度7500．0mm，風(fēng)速設(shè)計(jì)為2．0m/s，塔體為PP材質(zhì)，設(shè)備間風(fēng)管壁厚8．0mm，設(shè)計(jì)正常運(yùn)行狀態(tài)下惡臭廢氣運(yùn)行風(fēng)速為6．0m/s，管徑為 600．0mm。

吸收塔循環(huán)泵裝置選用IHF氟塑料耐腐泵裝置，為滿足惡臭廢氣6000．0m3/s處理要求，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)工況下運(yùn)行流量為25．0m3/h，功率為2．2kW，揚(yáng)程為12．5m，配置數(shù)量為4臺(tái)，按照一備一用投入運(yùn)行。

光化學(xué)反應(yīng)器裝置選用SUS304不銹鋼材質(zhì)，裝置尺寸為4000．0×1100．0×1100．0mm，工作功率為 6．0kW，惡臭廢氣停留時(shí)間為 2．0s。

2 經(jīng)濟(jì)效益

整套惡臭廢氣處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)處理規(guī)模為6000．0m3/h，前期資金投入情況如下：設(shè)備裝置費(fèi)用68．0萬元，運(yùn)輸安裝費(fèi)用7．0萬元，前期設(shè)計(jì)費(fèi)用8．1萬元，設(shè)備調(diào)試及培訓(xùn)費(fèi)用5．8萬元，稅收管理費(fèi)用5．5萬元，總費(fèi)用為94．4萬元。

處理系統(tǒng)投入正常運(yùn)行后采用自動(dòng)化運(yùn)行模式，為滿足設(shè)備裝置日常管理需求，定員1人。處理系統(tǒng)正常運(yùn)行期間主要費(fèi)用包括電費(fèi)、藥劑費(fèi)、以及人工費(fèi)這三個(gè)部分。系統(tǒng)裝置電耗按照360．0kW·h/d定額，單位電價(jià)為0．6元/（kW·h），核定日均電價(jià)為216元；設(shè)備裝置運(yùn)行期間藥劑投入以氫氧化鈉為主，核定日均費(fèi)用為30元；人工費(fèi)用為日均40元。故整套惡臭廢氣處理系統(tǒng)正常運(yùn)行工況下運(yùn)營(yíng)費(fèi)用為286元/d。

3 運(yùn)營(yíng)效果

經(jīng)處理后氣體在排氣筒引導(dǎo)下直接排放至大氣中，排放標(biāo)準(zhǔn)按照現(xiàn)行《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)控制，整套裝置處理過程全程監(jiān)測(cè)，排放氣體中硫化氫排放濃度為18．6mg/m3，排放量為0．1kg/h；氨排放濃度為 13．4mg/m3，排放量為 0．11kg/h，標(biāo)準(zhǔn)工況風(fēng)量為6000mg/m3；臭氣濃度為296，符合排放標(biāo)準(zhǔn)[3]。

4 結(jié)語

目前多數(shù)垃圾焚燒發(fā)電廠在對(duì)收集垃圾進(jìn)行分類以及無害化處理的基礎(chǔ)之上通過焚燒的方式提供發(fā)電支持，但此過程中受到收集垃圾組分復(fù)雜，堆積時(shí)間長(zhǎng)等一系列因素的影響，會(huì)產(chǎn)生具有極低嗅閾值以及氣相污染嚴(yán)重的惡臭氣體。為實(shí)現(xiàn)對(duì)惡臭氣體的無害化排放，本文提出了一種基于光催化氧化/吸收工藝的垃圾焚燒發(fā)電廠惡臭廢氣處理方法，并就工藝流程、裝置構(gòu)成、經(jīng)濟(jì)效益以及運(yùn)行效果等相關(guān)問題進(jìn)行逐一分析與闡述，僅供參考。