曾其雄

（浙江省工業(yè)設(shè)計研究院，浙江 杭州 310022）

在固廢處理系統(tǒng)，二噁英產(chǎn)生主要由高溫氣相生成。二噁英可由不同的前驅(qū)物（如氯酚、多氯聯(lián)苯） 在高溫氣相中生成，如多氯聯(lián)苯在氧氣過量、500℃～800℃的溫度范圍和極短的反應(yīng)時間內(nèi)可以生成二噁英。二噁英前驅(qū)物可以是氯苯、氯酚等二噁英類片段物質(zhì)；也可能是脂肪族化合物、芳香族化合物、氯代烴等化合物，在有活性氯的氛圍中，在燃燒后區(qū)域的高溫段（大于400℃，最有效的范圍是750℃） 通過環(huán)化及氯化等過程形成。二噁英前驅(qū)物大都由燃料的不完全燃燒產(chǎn)生。反應(yīng)所需的活性氯如活性氯原子和氯氣，主要由HCl 氧化生成。二噁英已被證實是對人體毒害性最大的含氯有機化合物之一，其中2、3、7、8-四氯二苯并-二惡英毒性最強，遠(yuǎn)強于黃曲霉素和氰化鉀的急性毒性，其毒性比氰化鉀強100 倍[1]。

1 二噁英的監(jiān)測與檢測

由于環(huán)境二噁英主要以混合物形式存在，在對二噁英的毒性進(jìn)行評價時，國際上常用毒性當(dāng)量（TEQ） 來表示。樣品中PCDDs 或PCDFs 的濃度與毒性當(dāng)量因子TEF 的乘積之和，即為樣品中二噁英的毒性當(dāng)量TEQ[2]?，F(xiàn)行國家控制標(biāo)準(zhǔn)如下表：

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2 排放煙氣中二噁英的控制

控制燃燒工況最有效的方法就是所謂的“3T+E”理論[3]。即二燃室溫度（Temperature） 在1100℃以上，使二噁英類完全分解；保證煙氣在二燃室中有足夠的停留時間（Time），在2s 以上，使可燃物完全燃燒；優(yōu)化焚燒爐的爐體設(shè)計，合理配風(fēng)，提高煙氣的湍流度（Turbulence），改善傳熱、傳質(zhì)效果；保證足夠的爐膛空氣供給量，過量的氧氣能夠保證充分燃燒，但是過多的氧氣會促進(jìn)氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣，因此須保證適量的氧氣含量，二燃室出口氧含量控制在8%左右，上下浮動不超過2%。

多段燃燒也是一種控制二噁英的手段，由于在250～500℃溫度范圍內(nèi)，二噁英類會再次合成?；剞D(zhuǎn)窯燃燒處于缺氧還原區(qū)，溫度控制在850℃左右，煙氣繼續(xù)送入二次燃燒室內(nèi)徹底氧化分解，二次燃燒室內(nèi)溫度較高，達(dá)到1100℃以上。煙氣經(jīng)二次燃燒室高溫燃燒后，二噁英類物質(zhì)已經(jīng)基本被消除。除了焚燒技術(shù)控制外，高溫?zé)煔饧崩涞募夹g(shù)可抑制二噁英的重新再合成，在煙氣中噴入活性炭進(jìn)行吸附，可確保布袋除塵器出口的含塵濃度更低，這些是控制二噁英排放濃度的最重要的幾種手段。

根據(jù)《危險廢物集中焚燒處置工程建設(shè)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T176-2005） 中6.5.8（2） 焚燒廢物產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈶?yīng)采取急冷處理，使煙氣溫度在1.0 秒鐘內(nèi)降到200℃以下，減少煙氣在200℃～500℃溫區(qū)的滯留時間[4]。故控制排放煙氣中二噁英的含量，最實用的解決方法是在焚燒處理過程中減少二噁英的生成量，而將煙氣從500℃在1s 內(nèi)降至200℃是其中一個有效的手段。

固廢處理方框流程見下圖：

工程設(shè)計急冷的溫度由550℃左右降至195℃左右，低于200℃，并有一定溫度區(qū)間余量。余熱鍋爐出口～550℃的煙氣進(jìn)入急冷塔，高溫?zé)煔馀c霧化噴淋水霧在急冷塔中直接接觸，煙氣可以在1 秒鐘內(nèi)與水霧接觸蒸發(fā)汽化，通過熱交換，迅速放熱由～550℃降至195℃，有效避免二噁英類物質(zhì)的再合成。另外在急冷塔內(nèi)設(shè)置噴槍，噴槍設(shè)置在急冷塔上方，噴霧方向與煙氣流動方向一致。急冷噴槍同層設(shè)置為2套，一套備用，可以提高系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。噴霧系統(tǒng)正常工作時，冷卻水經(jīng)過急冷水泵的變頻控制調(diào)節(jié)到一定的壓力和流量，經(jīng)管路送到噴槍，在壓縮空氣的作用下霧化，產(chǎn)生非常細(xì)小的霧化顆粒，水霧在高溫?zé)煔庵醒杆僬舭l(fā)，吸收其煙氣的熱量，使煙氣溫度迅速降低并維持在一定溫度范圍內(nèi)。當(dāng)出口測溫元件檢測到煙氣溫度與設(shè)定溫度不一致時，在控制系統(tǒng)的控制下，變頻器自動調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速，變化噴水量，從而使煙氣溫度穩(wěn)定在指定范圍內(nèi)。

焚燒后的煙氣必須經(jīng)過嚴(yán)格的處理，達(dá)標(biāo)后才能向大氣排放，故而需設(shè)置煙氣在線分析，實時分析煙氣成分是否達(dá)標(biāo)。末端尾氣凈化是二噁英排向大氣前的最后一道保障。有物理吸附和催化分解兩大類，現(xiàn)階段工程上大部分采用物理吸附法（活性碳和活性焦） 來減少二噁英的排放?；钚蕴际且活惥哂休^大比表面積的吸附劑，可以有效吸附煙氣中的二噁英類。在煙氣中噴入活性炭或多孔性吸附劑吸附，然后用布袋除塵器捕集灰的方法，可以去除煙氣中大部分的二噁英。由于在干法脫酸塔中同時也噴入了消石灰，消石灰與酸性氣體反應(yīng)的同時，可將部分二噁英轉(zhuǎn)移至反應(yīng)生成物上，改變二噁英在氣固相的分配比，與布袋除塵器聯(lián)合使用，布袋除塵器可以去除煙氣中大量富集有二噁英的粉塵和殘?zhí)?，可以有效減少尾氣中二噁英的含量。經(jīng)資料顯示煙氣中顆粒狀二噁英約占總量的85～98%，氣態(tài)二噁英只占總量的2～15%?；钚蕴康奈胶筒即龎m器較高的除塵效率可有效降低排放煙氣中二噁英的含量。

采用袋式除塵器來控制微量的二噁英。由于相對低溫的煙氣在脫酸塔中的停留時間較長，使得在焚燒過程中汽化的重金屬及其化合物冷凝成細(xì)小的顆粒物；在煙道中，煙氣與由噴射風(fēng)機輸送的活性炭顆粒迅速的均勻混合，從而可以對亞微米、微米級的重金屬及其化合物、二噁英等污染物進(jìn)行吸附；并留在布袋除塵器中，選用較低的過濾風(fēng)速，可以保證除塵器出口的含塵量≤80mg/m3。由于二噁英在低溫下大部分以固態(tài)形式存在，由于活性碳吸附的作用，以及除塵器出口含塵濃度的確保（除去吸附有二噁英的活性炭或附著有二噁英的微小顆粒），使得排出除塵器的煙氣中的二噁英的濃度下降。急冷和煙氣處理采用聯(lián)鎖控制，在焚燒工況變化和煙氣中酸性氣體含量變化的情況下，通過在線煙氣分析儀數(shù)據(jù)，及時調(diào)整急冷水、堿液和活性炭的輸入量，保證煙氣排放滿足要求。

故而，改進(jìn)焚燒工況，保證穩(wěn)定、充分的燃燒是控制二噁英前驅(qū)物產(chǎn)生的重要手段。積極采取技術(shù)和流程改進(jìn)，不斷降低廢物燃燒處理的煙氣中二噁英的濃度。為提高人民生活質(zhì)量提供保障。