危險廢物焚燒處置技術研究

摘要：近年來，我國的各行各業建設的發展迅速，隨著我國經濟的高速發展，國家綜合實力和人民生活水平顯著提高，在經濟快速發展過程中很多被忽視的環境問題逐漸顯露出來，比如固體廢物污染、生態環境破壞等。人民享受豐富物質文明的同時，消耗著大量的資源和能源，日常生產生活過程中產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，對保護生態環境具有重要的意義。

關鍵詞：危險廢物；焚燒處置；技術研究

引言

危險廢物具有腐蝕性、毒性、易燃性、反應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工藝及煙氣凈化工藝。結果表明，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計的探討對其他危險廢物焚燒治理工作具有一定的指導意義。

1 環境影響預測與評價

環境影響預測與評價是分析項目環境可行性的重要判據。危險廢物集中焚燒處置項目的預測和評價包括施工期、運營期的環境影響，其中重點是運營期的環境影響預測分析，主要預測內容包括:(1)焚燒煙氣、危險廢物貯存廢氣對大氣環境的影響預測，預測因子應包括顆粒物(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、揮發性有機物，并通過環境影響分析設置合理的環境防護距離[1]；(2)項目廢水正常排放對受納的地表水體產生的影響，主要預測因子化學需氧量、氨氮、鉛、鉻、鎳等；(3)當防滲措施失效，防滲層出現破裂時，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)危險廢物在廠內暫存時的環境影響，處置處理過程中產生的二次危險廢物的環境影響；(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境風險分析評價。

2 污染防治措施

本項目采取的主要廢氣防治措施:每條焚燒線產生的焚燒煙氣各自經一套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，廢氣分別經自動卷簾式過濾器+活性炭吸附+洗滌廢氣處理后，經25米排氣筒排放。主要廢水防治措施:焚燒系統脫酸廢水采用雙效蒸發結晶系統處理，蒸發產生的冷凝水全部回用于生產；軟水系統排污水、余熱鍋爐排水、暫存庫廢氣處理系統廢水、車間地面沖洗水、化驗室廢水、廠區道路和運輸車輛清洗廢水、生活污水等綜合廢水經收集后，采取“混凝沉淀+芬頓氧化處理+兼氧－好氧生化工藝”處理，達到園區污水處理廠接管要求后，排入園區污水處理廠進一步處理。

污染防治措施分析應論證項目采取環保措施的技術經濟合理性、穩定達標的可靠性，擬采取措施的有效性分析應以同類或相同措施的實際運行數據作為支撐，主要評價內容包括:

(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)的技術經濟論證；

(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防滲措施的合理性、可行性分析；

(4)焚燒處置產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，環境敏感程度、社會關注度高，應在項目環境影響評價階段重點對選址合理性、工藝可靠性、污染物達標穩定性、污染防治措施有效性、環境影響可接受程度等方面充分論證建設的環境可行性，發揮環境影響評價早期介入、客觀評價的特點，在項目建設前期優化選址、指導環保設計、嚴格環保要求，降低項目建設后的不良環境影響，實現經濟、社會、環境的協調發展。

3 煙氣凈化系統

煙氣凈化系統采用“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，在1000℃的環境下，煙氣氨氮等成分與氨水溶液發生還原反應，最終去除NOx等有害物質，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煙氣接觸后，在極短的時間內發生蒸發汽化，通過熱交換，迅速由550℃降至180℃，有效避免二噁英類物質的再合成。

3.3 干法脫酸

在布袋除塵器進口煙道內投加消石灰，消石灰與煙氣中的酸性氣體反應進行脫酸。從急冷塔出來的煙氣與噴入的吸收劑在煙道內充分混合反應。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等發生化學反應，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生的煙塵、酸性氣體中和反應的產物，未參加反應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液擴散布到整個塔截面，確保所有氣體與循環液充分接觸。

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，主要由供氨系統、噴氨系統、催化劑、煙氣管道和控制系統等組成。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轉化非污染元素分子氮（N2）。SCR脫硝反應溫度為200～250℃。SNCR技術的脫硝效率能保持在30%～50%，而SCR技術的脫硝效率能保持在80%～90%，本工程同時采用SNCR技術及SCR技術，從而脫除酸性氣體，降低污染物排放量。

4 結語

近幾年，隨著節能環保被我國政府提升至國家戰略發展層面，政策扶持力度不斷加大，國內節能市場發展迅速。聚四氟乙烯換熱器應用于電站鍋爐及各類工業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，具有極為廣闊的節能市場。