黃紹錢 朱旭溫

【摘 要】為了能夠改善危險(xiǎn)廢物在焚燒等處置過(guò)程中，廢物排放不能滿足環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題，本篇文章首先對(duì)煙氣污染物中的污染成分做出分析并說(shuō)明控制污染成分的方法，而后通過(guò)實(shí)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(duì)回轉(zhuǎn)窯焚燒時(shí)產(chǎn)生的煙氣凈化處理的問(wèn)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(xiǎn)廢物處理；焚燒；煙氣污染物；控制

一、污染物分類及控制

危險(xiǎn)污染物經(jīng)過(guò)焚燒處理后產(chǎn)生的煙氣中主要包含的有害物質(zhì)有：沒(méi)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(gè)設(shè)計(jì)合理且操作過(guò)程符合規(guī)范的焚燒爐，不會(huì)產(chǎn)生大量的不充分燃燒產(chǎn)物，所以我們僅對(duì)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(huì)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(lái)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(lái)源是某些包含N元素的廢料經(jīng)過(guò)焚燒等高溫過(guò)程就會(huì)產(chǎn)生氮氧化物；自然界中的氮?dú)庖灿锌赡軙?huì)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(guò)燃燒后也會(huì)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(duì)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(lái)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(duì)某些性質(zhì)特殊的金屬，如Hg，可能在經(jīng)過(guò)處理后仍然會(huì)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(lái)。而對(duì)于不能經(jīng)過(guò)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(guò)高溫環(huán)境反應(yīng)生成的原理以及經(jīng)過(guò)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(lái)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(guò)調(diào)整焚燒物的原料成分來(lái)使其燃燒過(guò)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(méi)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(shí)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(huì)進(jìn)行合成，此時(shí)可以通過(guò)配置急冷塔來(lái)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(lái)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(duì)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(lái)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(jiǎn)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(shí)在設(shè)計(jì)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(guò)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(huì)對(duì)現(xiàn)有的排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行更為嚴(yán)苛的檢測(cè)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(shí)驗(yàn)和觀測(cè)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(shí)的溫度入手，此處以某項(xiàng)目回轉(zhuǎn)窯焚燒過(guò)程為例，在回轉(zhuǎn)爐檢測(cè)區(qū)域配有紅外測(cè)量溫度的設(shè)備，然后操作人員可以在遠(yuǎn)程控制端，實(shí)時(shí)觀測(cè)爐膛的反應(yīng)溫度并進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。為了能使反應(yīng)溫度維持在一個(gè)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(shì)，此外還改進(jìn)了回轉(zhuǎn)窯出風(fēng)、進(jìn)風(fēng)通道的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，通過(guò)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(shí)，操作人員會(huì)將反應(yīng)區(qū)域的含氧量調(diào)至一個(gè)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?dú)膺M(jìn)行轉(zhuǎn)變進(jìn)而生成無(wú)害的生成物。通過(guò)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(xiàng)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(dòng)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(gè)類似圓形且圓心在二次燃燒室內(nèi)的反應(yīng)區(qū)域。通過(guò)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(shí)長(zhǎng)，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(huì)和氫氧化鈣發(fā)生反應(yīng)并生成鹽，同時(shí)還有一些灰塵會(huì)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(shí)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(jí)濕法。使用兩級(jí)濕法來(lái)洗滌煙氣，可在洗滌裝置前安裝降溫裝置來(lái)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(duì)其進(jìn)行不斷地降溫，這些降溫用水隨后會(huì)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(lái)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(guò)PLC設(shè)定堿液池pH值來(lái)調(diào)節(jié)洗滌設(shè)備的循環(huán)工作情況，從而可以實(shí)現(xiàn)高效、低成本的脫酸處理。

四、結(jié)束語(yǔ)

本文從危險(xiǎn)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(shí)際的處理案例有針對(duì)性地對(duì)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(jiān)實(shí)的技術(shù)支持。不難發(fā)現(xiàn)回轉(zhuǎn)窯焚燒處理過(guò)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(shí)造成二次污染等問(wèn)題，那么就可以在設(shè)置和調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)爐工作的各個(gè)環(huán)節(jié)中，結(jié)合實(shí)際的物料情況來(lái)做出工藝上的優(yōu)化調(diào)整，以求滿足危險(xiǎn)廢物處理去量和無(wú)污染的要求。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 李杰，吳剛，王翔.危險(xiǎn)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(xiǎn)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.