危險(xiǎn)廢物焚燒廢氣治理措施研究

陳潔懷

摘 ?要：焚燒法是我國目前危險(xiǎn)廢物處理和凈化的最主要的方法，但是在危險(xiǎn)廢物燃燒的過程中會產(chǎn)生一定的有害氣體，如氮氧化合物以及含硫化合物等，因此，需要相關(guān)的處理部門針對不同成分的煙氣采取不同的處理工藝來切實(shí)減少有害氣體的產(chǎn)生，減輕其危害程度。本文根據(jù)某危廢處置中心焚燒廢氣處理系統(tǒng)運(yùn)行情況，對廢氣成分、濃度、廢氣治理措施及治理效果進(jìn)行了詳細(xì)介紹。經(jīng)“SNCR脫硝+煙氣急冷+干法脫酸+布袋除塵器去除二噁英除塵+濕法脫酸”廢氣凈化設(shè)施處理后，焚燒廢氣排氣筒各污染物濃度均能達(dá)標(biāo)排放。

關(guān)鍵詞：危險(xiǎn)廢物 ?焚燒 ?廢氣 ?治理措施

中圖分類號：X701 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-098X（2021）04（b）-0118-03

Study on Treatment Measures of Saste Gas from Hazardous Waste Incineration

CHEN Jiehuai

（Guangdong Living Environment Harmless Treatment Center Co.， Ltd.， Guangzhou， Guangdong Province， 510405 ?China）

Abstract： Incineration is the most important method of hazardous waste treatment and purification in our country， but in the process of hazardous waste combustion， some harmful gases will be produced， such as nitrogen oxides and sulfur compounds. Therefore， the relevant treatment departments need to adopt different treatment processes for different components of flue gas to effectively reduce the generation of harmful gases and reduce their harm Degree. According to the operation of incineration waste gas treatment system in a hazardous waste disposal center， the composition， concentration， treatment measures and effect of waste gas are introduced in detail. After being treated by "SNCR denitrification + flue gas quenching + dry deacidification + bag filter for dioxin removal + wet deacidification" waste gas purification facility， the concentration of pollutants in the exhaust pipe of incineration waste gas can meet the discharge standard.

Key Words： Hazardous waste; Incineration; Waste gas; Treatment measures

目前，我國的工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物較多，因此就有必要根據(jù)我國的相關(guān)規(guī)定對其產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物進(jìn)行劃分和歸類，然后進(jìn)行集中的處理。這些危險(xiǎn)廢物不僅會在很大程度上破壞自然環(huán)境，影響到人類的生命健康，更阻礙了我國國民經(jīng)濟(jì)的全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，因此，必須要對其進(jìn)行嚴(yán)格的處理和凈化[1]。焚燒法是我國目前危險(xiǎn)廢物處理和凈化的最主要的方法，但是在危險(xiǎn)廢物的燃燒的過程中會產(chǎn)生一定的有害氣體，如氮氧化合物以及含硫化合物等，因此，需要相關(guān)的部門針對不同成分的煙氣采取不同的處理措施來切實(shí)減少有害氣體的產(chǎn)生，減輕其危害程度。

1 ?危險(xiǎn)廢物的定義和有害氣體種類

要想對危險(xiǎn)廢物焚燒過程中產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行有效治理和措施，必須要了解什么是危險(xiǎn)廢物以及其產(chǎn)生的有害氣體的種類。

1.1 危險(xiǎn)廢物的定義

根據(jù)我國的《國家危險(xiǎn)廢物名錄》的相關(guān)規(guī)定，對危險(xiǎn)廢物的內(nèi)涵和定義進(jìn)行了規(guī)范，即具備腐蝕性、易燃性、某種反應(yīng)性或毒性等危險(xiǎn)性特點(diǎn)，以及會對自然環(huán)境或人類生命健康有一定危害的呈固態(tài)或液態(tài)的廢物統(tǒng)稱為危險(xiǎn)廢物[2]。值得注意的是并不是同時(shí)包含以上所有特征的廢物是危險(xiǎn)廢物，具備以上某一種特征的就可以劃分為危險(xiǎn)廢物。

1.2 危險(xiǎn)廢物焚燒產(chǎn)生有害氣體的種類

目前來說，對危險(xiǎn)廢物進(jìn)行焚燒處理是目前最具前景的一種危險(xiǎn)廢物處理方法，主要是通過預(yù)熱和高溫來發(fā)生作用，使得危險(xiǎn)廢物發(fā)生一定的降解，但是其在燃燒的同時(shí)會產(chǎn)生一定的廢氣，如氮氧化合物、含硫的氧化物、二噁英、煙塵以及含有重金屬成分的廢氣，這些廢氣如果處理不當(dāng)，會對周圍的環(huán)境造成二次污染，危害自然環(huán)境和人類的生命健康[3]。有害氣體的主要種類有以下幾種。

1.2.1 含酸性物質(zhì)顆粒物重金屬成分的有害氣體

1.2.1.1 具有腐蝕性的有害氣體

HCl：含有這種成分的有害廢氣主要來源于一些有機(jī)氯化物的危險(xiǎn)廢物的焚燒處理，例如塑料和皮革的燃燒。除此之外，還有部分來源于一些無機(jī)的氯化物（如氯化鈉或氯化鉀等）經(jīng)過高溫的焚燒與二氧化硫、水還有氧氣發(fā)生某種化學(xué)的反應(yīng)而形成的。HF：這種成分的有害氣體大部分來源于含氟的危險(xiǎn)廢物的燃燒。SO2：主要來自于一些含硫成分的物料燃燒以及相關(guān)助燃油的燃燒等。NOx：主要是通過一些含氮的有機(jī)物燃燒，產(chǎn)生出NO氣體，隨后發(fā)生一定的氣相化學(xué)反應(yīng)，而生成NO2或者是N2O5等有害氣體。

1.2.1.2 煙塵

固體的危險(xiǎn)廢物經(jīng)過高溫的焚燒處理以后，經(jīng)過一定的分解和氧化作用，會殘留一些不會燃燒的廢物以殘?jiān)男纬纱嬖?，其中一些體積微小的廢物顆粒會隨著煙氣發(fā)生一定的運(yùn)動(dòng)，形成了煙塵。除此之外，還有一些不能充分燃燒的含碳顆?；蛘吒街跓o機(jī)鹽的重金屬物質(zhì)和有機(jī)物質(zhì)[4]。

1.2.1.3 重金屬

在進(jìn)行危險(xiǎn)廢物焚燒之前，必須要對危險(xiǎn)廢物進(jìn)行一定的篩選和排除，避免含有重金屬成分的危險(xiǎn)廢物進(jìn)入到焚燒系統(tǒng)，因此，產(chǎn)生的有害氣體中的重金屬含量非常少。

1.2.2 含有二噁英類物質(zhì)的有害氣體

二噁英主要分為兩大類，分別是多氯代二苯并二噁英（PCDDs）和多氯代二苯并呋喃（PCDFs）。二噁英成分主要有兩大來源：一是來源于金屬的冶煉、防腐劑中的成分、含氯有機(jī)物或化學(xué)物品以及一些噴漆等[5];二是來源于一些固體危險(xiǎn)廢物的燃燒，當(dāng)部分的固體危險(xiǎn)廢物在400～600℃中進(jìn)行燃燒時(shí)，有可能形成一定程度的碳?xì)浠衔铮–xHy），如果在這個(gè)過程中，氧氣的含量不足或者是燃燒的時(shí)間過短，這些碳?xì)浠衔铮–xHy）燃燒不徹底，經(jīng)過與煙氣中存在的氯化物進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生二噁英。

2 ?危廢處置中心焚燒廢氣特點(diǎn)

某危廢處置中心接收的危廢種類復(fù)雜，有醫(yī)藥廢物、農(nóng)藥廢物、精蒸餾殘?jiān)?、廢礦物油、廢酸堿類廢物、廢有機(jī)溶劑等。該處置中心建設(shè)固體和液體廢物處理系統(tǒng)各一套。其中固態(tài)、半固態(tài)危廢采用50t/d回轉(zhuǎn)窯鍋爐進(jìn)行高溫焚燒，液態(tài)危廢采用15t/d立式焚燒爐進(jìn)行焚燒處理[6]。

危廢焚燒廢氣中污染物通常包括顆粒物、二氧化硫、氟化氫等酸性氣體、重金屬以及有機(jī)危險(xiǎn)性污染物（如二噁英類、呋喃等）等幾大類，成分極為復(fù)雜。根據(jù)項(xiàng)目環(huán)評報(bào)告，焚燒廢氣處理設(shè)施進(jìn)口各污染物類型如圖1所示。

3 ?廢氣處理工藝及污染物的控制

該危廢處置中心煙氣凈化工藝采用“SNCR脫硝+煙氣急冷+干法脫酸+布袋除塵器去除二噁英除塵+濕法脫酸”的凈化工藝和技術(shù)，凈化后的煙氣經(jīng)50m高的煙囪高空排放。

3.1 廢氣處理工藝

焚燒煙氣在余熱鍋爐第一回程中通過加入尿素溶液達(dá)到SNCR脫硝目的，之后煙氣進(jìn)急冷塔急速冷卻，溫度從550℃降至220℃以下，避開二噁英300℃左右易形成的溫度區(qū);急速冷卻后的煙氣進(jìn)入脫酸塔，煙氣中的SO2、SO3、HCl和HF等與Ca（OH）2反應(yīng)生成鈣鹽，除去煙氣中的酸性氣體;在煙氣進(jìn)入布袋除塵器之前煙道噴入活性碳，去除重金屬和二噁英污染物，再采用布袋除塵器消除煙氣中的顆粒物、干法脫酸生成的鈣鹽、以及活性炭吸附重金屬類和二噁英類污染物;之后煙氣進(jìn)入濕式脫酸塔采用堿液氫氧化鈉去除酸性氣體;煙氣經(jīng)再加熱后高空排放。

3.2 污染物控制

3.2.1 酸性氣體

對酸性氣體去除主要通過SNCR脫硝、干法脫酸和濕法脫酸達(dá)到去除的目的。

3.2.2 煙塵

對于煙氣中的煙塵采用布袋除塵器進(jìn)行治理，由于在活性炭噴射吸附過程中增加了固體顆粒物的量，因此除塵效率可達(dá)99.6%以上。

3.2.3 重金屬

對重金屬利用“活性炭噴射吸附+布袋除塵器”進(jìn)行去除。重金屬凈化主要從低溫控制和顆粒物捕集兩方面進(jìn)行。首先煙氣通過噴霧干燥塔，高露點(diǎn)重金屬凝結(jié)附著在顆粒物上，再通過向煙道中噴活性炭對重金屬二次吸附，最后用布袋除塵器將煙塵和活性炭進(jìn)行收集。

3.2.4 有機(jī)物

首先本項(xiàng)目采用控制焚燒技術(shù)來避免二噁英類污染物產(chǎn)生，工藝中采用以下措施：（1）焚燒過程中對危廢充分翻動(dòng)混合，保證燃燒完全。（2）控制二燃室煙氣在1100℃以上溫度下滯留時(shí)長大于2s，確保二噁英類污染物分解充分。（3）利用煙氣在急冷塔里瞬間降溫分離部分顆粒物等物質(zhì)，并設(shè)有備用藥劑泵來噴射堿液，縮短300～500℃溫度區(qū)煙氣停留時(shí)間，以減少二噁英類污染物再次生成。（4）后續(xù)處理過程中，把活性炭噴進(jìn)反應(yīng)塔后的煙氣管道里，以吸收二噁英類污染物，再通過袋式除塵器去除，確保吸附以及有機(jī)物分解的充分性。通過上述措施，控制二噁英類污染物排放濃度能夠在0.5ng/Nm3以下。

4 ?廢氣排放情況

本危廢處置中心焚燒廢氣經(jīng)處理后，，焚燒爐排氣筒外排煙氣中顆粒物、二氧化硫、氮氧化物的兩天最大值分別為13mg/m3、10mg/m3、138mg/m3，均滿足區(qū)域性大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)限值要求。

其他污染物排放濃度日均值的最大值分別為HF2.38mg/m3，氯化氫17.6mg/m3，鎘0.802μg/m3，汞3.22μg/m3，鉛<0.2μg/m3，砷+鎳847.7μg/m3，鉻+錫+銅+銻+錳627.8μg/m3，二噁英0.019TEQng/m3，均滿足《危險(xiǎn)廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18484-2001）中300～2500kg/h標(biāo)準(zhǔn)限值要求。

5 ?結(jié)語

目前我國廣泛使用的焚燒法，雖然可以達(dá)到非常好的處理和凈化效果，但是在危險(xiǎn)廢物的燃燒過程中會產(chǎn)生含有有害成分的煙氣，這些煙氣會對自然環(huán)境造成一定程度的二次污染，也會影響到人類的身體健康。

根據(jù)某危廢處置中心焚燒廢氣處理系統(tǒng)運(yùn)行情況，對廢氣成分、產(chǎn)生濃度、廢氣治理措施及治理效果進(jìn)行了詳細(xì)介紹。經(jīng)“SNCR脫硝+煙氣急冷+干法脫酸+布袋除塵器去除二噁英除塵+濕法脫酸”廢氣凈化設(shè)施處理后，焚燒廢氣排氣筒各污染物濃度均能達(dá)標(biāo)排放。

本項(xiàng)目焚燒廢氣處理工藝顆粒物去除效率可達(dá)99.7%，SO2處理效率可達(dá)98.9%，HCl處理效率為95.6%，HF處理效率為88.4%。NOx去除效率為65.5%，對汞、砷、鉛、錫、銻、錳等重金屬去除效率可達(dá)95%以上，對二噁英的去除效率可達(dá)98%以上。該廢氣處理工藝在國內(nèi)均屬比較成熟工藝，技術(shù)合理和經(jīng)濟(jì)可行，可以有效的控制焚燒廢氣中污染物的排放，具有很好的處理效果。

參考文獻(xiàn)

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