摘要:近年來,我國的各行各業(yè)建設(shè)的發(fā)展迅速,隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展,國家綜合實力和人民生活水平顯著提高,在經(jīng)濟快速發(fā)展過程中很多被忽視的環(huán)境問題逐漸顯露出來,比如固體廢物污染、生態(tài)環(huán)境破壞等。人民享受豐富物質(zhì)文明的同時,消耗著大量的資源和能源,日常生產(chǎn)生活過程中產(chǎn)生了大量的固體廢物,尤其是危害性較大的危險廢物,如果僅以土地填埋方式處理,不僅無法從根本上消除危險廢物的影響,處置不當還會對環(huán)境造成嚴重的危害。因此選擇適合危險廢物的無害化處置方式,對保護生態(tài)環(huán)境具有重要的意義。
關(guān)鍵詞:危險廢物;焚燒處置;技術(shù)研究
引言
危險廢物具有腐蝕性、毒性、易燃性、反應(yīng)性或感染性等危險特性,危險廢物焚燒處置方法具有處理徹底、減量化、無害化程度高等特點,已被廣泛應(yīng)用。本文以山東省某市危險廢物焚燒處置工程為例,探討該工程的焚燒系統(tǒng)工藝及煙氣凈化工藝。結(jié)果表明,本項目煙氣凈化采用“SNCR脫硝+煙氣急冷+干法脫酸+活性炭吸附+布袋除塵+濕法脫酸+SCR”的工藝,滿足《危險廢物焚燒污染控制標準》(GB18484—2001)(2019年征求意見稿)煙氣中污染物的排放要求。該危險廢物焚燒處置工程設(shè)計的探討對其他危險廢物焚燒治理工作具有一定的指導(dǎo)意義。
1 環(huán)境影響預(yù)測與評價
環(huán)境影響預(yù)測與評價是分析項目環(huán)境可行性的重要判據(jù)。危險廢物集中焚燒處置項目的預(yù)測和評價包括施工期、運營期的環(huán)境影響,其中重點是運營期的環(huán)境影響預(yù)測分析,主要預(yù)測內(nèi)容包括:(1)焚燒煙氣、危險廢物貯存廢氣對大氣環(huán)境的影響預(yù)測,預(yù)測因子應(yīng)包括顆粒物(粒徑小于等于10微米)、顆粒物(粒徑小于等于2.5微米)、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、氯化氫、氟化物、汞、鎘、鉛、砷、鉻、二噁英、硫化氫、氨、揮發(fā)性有機物,并通過環(huán)境影響分析設(shè)置合理的環(huán)境防護距離[1];(2)項目廢水正常排放對受納的地表水體產(chǎn)生的影響,主要預(yù)測因子化學(xué)需氧量、氨氮、鉛、鉻、鎳等;(3)當防滲措施失效,防滲層出現(xiàn)破裂時,廢水(廢液)的非正常排放對地下水的影響;(4)危險廢物暫存對土壤的影響分析,煙氣中重金屬及二噁英對,土壤的累積影響分析;(5)危險廢物在廠內(nèi)暫存時的環(huán)境影響,處置處理過程中產(chǎn)生的二次危險廢物的環(huán)境影響;(6)危險廢物收運、暫存、進料、焚燒以及二次污染物處置全過程的環(huán)境風(fēng)險分析評價。
2 污染防治措施
本項目采取的主要廢氣防治措施:每條焚燒線產(chǎn)生的焚燒煙氣各自經(jīng)一套SNCR脫硝+煙氣急冷+消石灰活性炭噴射+布袋除塵+濕法脫酸+煙氣再熱組合工藝處理后,經(jīng)50米煙囪排放;廢暫存庫A/B/C、料坑、卸料大廳、污泥間通過負壓收集,廢氣分別經(jīng)自動卷簾式過濾器+活性炭吸附+洗滌廢氣處理后,經(jīng)25米排氣筒排放。主要廢水防治措施:焚燒系統(tǒng)脫酸廢水采用雙效蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)處理,蒸發(fā)產(chǎn)生的冷凝水全部回用于生產(chǎn);軟水系統(tǒng)排污水、余熱鍋爐排水、暫存庫廢氣處理系統(tǒng)廢水、車間地面沖洗水、化驗室廢水、廠區(qū)道路和運輸車輛清洗廢水、生活污水等綜合廢水經(jīng)收集后,采取“混凝沉淀+芬頓氧化處理+兼氧-好氧生化工藝”處理,達到園區(qū)污水處理廠接管要求后,排入園區(qū)污水處理廠進一步處理。
污染防治措施分析應(yīng)論證項目采取環(huán)保措施的技術(shù)經(jīng)濟合理性、穩(wěn)定達標的可靠性,擬采取措施的有效性分析應(yīng)以同類或相同措施的實際運行數(shù)據(jù)作為支撐,主要評價內(nèi)容包括:
(1)焚燒煙氣凈化工藝滿足《危險廢物焚燒污染控制標準》(GB18484-2001)、危險廢物暫存庫廢氣治理措施《惡臭污染物排放標準》(GB14554-93)的技術(shù)經(jīng)濟論證;
(2)廢水處理方案、工藝流程的論證,運行達標可靠性分析;
(3)項目擬采取的地下水分區(qū)防滲措施的合理性、可行性分析;
(4)焚燒處置產(chǎn)生的二次危險廢物安全處置措施、處置去向的可行性分析。
危險廢物集中焚燒處置項目由于涉及污染物種類多、危害性大,環(huán)境敏感程度、社會關(guān)注度高,應(yīng)在項目環(huán)境影響評價階段重點對選址合理性、工藝可靠性、污染物達標穩(wěn)定性、污染防治措施有效性、環(huán)境影響可接受程度等方面充分論證建設(shè)的環(huán)境可行性,發(fā)揮環(huán)境影響評價早期介入、客觀評價的特點,在項目建設(shè)前期優(yōu)化選址、指導(dǎo)環(huán)保設(shè)計、嚴格環(huán)保要求,降低項目建設(shè)后的不良環(huán)境影響,實現(xiàn)經(jīng)濟、社會、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。
3 煙氣凈化系統(tǒng)
煙氣凈化系統(tǒng)采用“SNCR脫硝+煙氣急冷+干法脫酸+活性炭吸附+布袋除塵+濕法脫酸+SCR”的煙氣凈化工藝,達到凈化煙氣中酸性氣體、粉塵、二噁英、重金屬等污染物的目的。
3.1 SNCR脫硝
本工程采用SNCR法去除氮氧化物,通過霧化泵將配制后的氨水溶液噴入余熱鍋爐第一回程爐膛內(nèi),在1000℃的環(huán)境下,煙氣氨氮等成分與氨水溶液發(fā)生還原反應(yīng),最終去除NOx等有害物質(zhì),其脫硝效率為30%~50%。
3.2 煙氣急冷
余熱鍋爐出口約550℃的煙氣進入急冷塔,在急冷塔中噴入霧化噴淋水,霧化噴淋水在與高溫?zé)煔饨佑|后,在極短的時間內(nèi)發(fā)生蒸發(fā)汽化,通過熱交換,迅速由550℃降至180℃,有效避免二噁英類物質(zhì)的再合成。
3.3 干法脫酸
在布袋除塵器進口煙道內(nèi)投加消石灰,消石灰與煙氣中的酸性氣體反應(yīng)進行脫酸。從急冷塔出來的煙氣與噴入的吸收劑在煙道內(nèi)充分混合反應(yīng)。煙氣夾帶Ca(OH)2粉,在向上流動的過程中,Ca(OH)2和煙氣中的SO2、SO3、HCl和HF等發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成CaSO3、CaSO4、CaCl2、CaF2等。同時,煙氣中有CO2存在,還會消耗一部分Ca(OH)2生成CaCO3。
3.4 活性炭吸附
噴灑活性炭,吸附焚燒煙氣中的二噁英、重金屬等有害成分,使其被捕捉和收集。在煙氣管道中噴入活性炭,有效去除煙氣中的二噁英、重金屬等成分。
3.5 布袋除塵
布袋除塵器可以去除煙氣中燃燒產(chǎn)生的煙塵、酸性氣體中和反應(yīng)的產(chǎn)物,未參加反應(yīng)的消石灰粒子等形成了煙氣中的固體顆粒。布袋除塵器可在負壓或微正壓下工作,含塵氣體從除塵器的上部進入,粉塵經(jīng)過擋流板直接沉降到灰斗。布袋除塵器過濾效率高,其除塵效率高達99.9%,凈化氣體的含塵濃度將小于10mg/Nm3。
3.6 濕法脫酸
在洗滌塔前放置預(yù)冷器,將180~200℃的煙氣急速降到70℃左右,提高處理效果,并減少處理成本。在濕法脫酸塔中對處理過的煙氣進行多級洗滌,噴淋堿液消除煙氣中的酸性氣體,從而進一步脫除煙氣中酸性氣體。通過帶噴嘴的噴頭將循環(huán)液擴散布到整個塔截面,確保所有氣體與循環(huán)液充分接觸。
3.7 SCR脫硝
SCR為選擇性催化劑還原法,SNCR為選擇性非催化劑還原法。SCR脫硝工藝需要催化劑參與脫硝反應(yīng),主要由供氨系統(tǒng)、噴氨系統(tǒng)、催化劑、煙氣管道和控制系統(tǒng)等組成。SCR使用氨或氨水之類的還原劑,在一定的溫度下通過催化劑作用,還原廢氣中的NOx(NO、NO2),將NOx轉(zhuǎn)化非污染元素分子氮(N2)。SCR脫硝反應(yīng)溫度為200~250℃。SNCR技術(shù)的脫硝效率能保持在30%~50%,而SCR技術(shù)的脫硝效率能保持在80%~90%,本工程同時采用SNCR技術(shù)及SCR技術(shù),從而脫除酸性氣體,降低污染物排放量。
4 結(jié)語
近幾年,隨著節(jié)能環(huán)保被我國政府提升至國家戰(zhàn)略發(fā)展層面,政策扶持力度不斷加大,國內(nèi)節(jié)能市場發(fā)展迅速。聚四氟乙烯換熱器應(yīng)用于電站鍋爐及各類工業(yè)鍋爐的脫硫煙氣潛熱回收,可回收大量的汽化潛熱,冷凝水回用脫硫系統(tǒng),具有極為廣闊的節(jié)能市場。