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摘要：伴随着我国城市人口数量的迅猛增长，城市生活垃圾的数量也在急剧增加。如何对这些现存的生活垃圾进行有效处理成为城市化建设进程中所面临的一大现实问题。就目前来看，国内很多城市垃圾采取的是焚烧处理的方式，在借助这一工艺处理的过程中一旦处理失当就会出现非常严重的环境污染问题。本文就基于城市生活垃圾焚烧烟气处理工艺相关内容进行探讨和分析。
关键词：城市生活垃圾；焚烧烟气；处理；工艺
前言：
目前，我国已经开始对焚烧处理生活垃圾这一方式给予了高度重视，尤其是在我国经济比较发达的一二线城市，相关部门都在积极地筹建垃圾焚烧厂，并将垃圾的焚烧处理和焚烧发电技术推向了应用阶段。我国的垃圾焚烧处理有着广阔的市场，垃圾焚烧处理技术在消化、吸收以及引进的过程中也在慢慢地实现设备与技术的国产化，针对这一现实情况，对当下城市生活垃圾焚烧烟气处理工艺进行探讨就显得非常必要。
1、去除颗粒物工艺的运用
垃圾焚烧烟气中的粉尘是焚烧过程中产生的微小无机颗粒状物质。其最主要的成分就是惰性无机物质，诸如无机盐类、灰分、重金属氧化物以及可凝结气体污染物等，其含量在450～20000mg/m3之间。要想去除这些颗粒物主要是借助于除尘器。比较常见的除尘器设备的类型有旋风除尘器、文氏洗涤器、布袋除尘器、重力沉降室等。除尘器通常都有很强大的功能，其不仅能够吸收普通的颗粒物，而且还能去除挥发性重金属以及绿化物、硫酸盐或者氯化物凝结而成的直径小于或等于0.5μm的气溶胶，此外，除尘器还能有效收集和吸附在灰分或者活性炭颗粒上的二噁暎之类的有机类污染物【2】。
2、去除NOX工艺的运用
在城市垃圾焚烧烟气中，氮氧化物（NOX）以一氧化氮（NO）为主。目前，很多城市中一氧化氮（NO）的含量已经高大95%或者更高，采用的最多的去除氮氧化物（NOX）的工艺是选择性非催化还原法（SNCR）。这一工艺的具体操作步骤如下：用（NH2）2CO（尿素）或者NH4OH（氨水）当作还原剂喷入到熔炉膛内，进行高温加热，这样氮氧化物（NOX）就会被还原成氮气（N2）或者水（H2O）【3】。
目前，国外很多国家主要采取的是增加脱硝装置到烟气处理系统中。关于炉内脱销技术的研究和应用，有着非常广阔的前景，该项技术主要就是运用碳氢类的物质同氮氧化物进行直接的氧化还原反应，发生化学反应之后生成无害气体氮气。
3、去除二噁暎类有毒气体和重金属工艺的运用
城市垃圾的燃烧会释放出很多二噁暎类有毒气体，这类有害气体产生在垃圾焚烧工艺处理的各个环节：即多产生在焚烧炉内、低温烟气阶段以及除尘净化阶段等。在垃圾焚烧的过程中，很多重金属大多也是以固态形式、液态形式或者气态形式进入到除尘器内部的。在烟气冷却的过程中，以气态形式存在着的重金属就会转变成可捕集的固态重金属或者液态重金属。很多烟气焚烧工艺的处理实践表明：进行低温控制和高效颗粒物捕获都利于净化重金属和二噁暎类有毒气体这类污染物。
4、去除酸性气体污染物工艺的运用
在垃圾焚烧过程中会产生诸如氯化氢（HCL）、硫氧化物（SOX）以及氢氟酸（HF）之类的酸性气体，对这类有害气体进行处理的机理是借助于酸碱中和反应，也就是通过运用诸如氧化钙（CaO）、氢氧化钠（NaOH）以及氢氧化钙（Ca（OH）2）之类的碱性吸收剂等同这些酸性气体发生化学反应，进而实现消除酸性气体这一目的。下面主要结合湿式洗涤工艺、干法净化工艺以及半干法净化工艺进行具体分析。
4.1、湿式洗涤工艺
湿式洗涤工艺主要是将碱液当作吸收剂来洗涤焚烧烟气，这种工艺也是借助酸碱中和反应这一机理来去除氯化氢、硫氧化物以及氢氟酸这类酸性气体。通常，还可采用氢氧化钠作为吸收剂，但很少使用氢氧化钙作为吸收剂。湿式洗涤工艺的工艺流程图具体如图1所示。
图1 湿式洗涤工艺的工艺流程图
运用这一工艺进行处理的优势是去除有害气体的效率比较高，不足之处在于洗涤塔所产生的大量污水通常还需要再次进行专门处理，并需要对烟气进行再次加热，这类处理工艺的流程相对比较复杂，并且设备投资及运行的费用也相对较高。
4.2、干法净化工艺
通常，干法净化工艺是将碳酸钙、氧化钙的粉末喷入烟道或者炉内，让其同酸性气态污染物发生化学反应，然后再进行气-固分离。最常见的工艺组合形式是“吸收剂管道喷射+反应器”，然后，再辅助以后续的高效除尘器。这种干法净化工艺的显著优势就是发生化学反应的反应物是固态物，因而可直接对其进行最终的处理。这一处理工艺的不足之处在于污染物去除的效率相对比较低。
4.3、半干法净化工艺
半干法烟气净化系统属于一种介于湿式洗涤工艺和干法净化工艺之间的一种工艺，它具有净化效率高，并且不需要对反应产物进行二次处理的优点。半干法烟气净化处理系统主要是去除烟气中的固体颗粒、硫氧化物、氯化氢、重金属（Hg、Pb、Cr）、二噁英及呋喃等有害物质，以达到烟气排放的标准。这一去除酸性气体污染物工艺流程图具体如图2所示。
图2 半干法烟气净化流程图
半干法净化工艺对操作水平的要求相对比较高，其通常需要经过长期的实践与积累才能达到比较显著的效果。并且，烟气需要有足够长的停留时间，这样才能发生完全的化学反应，也只有这样，才能实现高效去除污染物这一目的。烟气停留的过程中，反应生成物所包含的水分能够充分蒸发，并以固态形式排出来。在运用这一工艺去除酸性气体污染物时，应把握好停留时间，并且，停留时间是这一工艺处理过程中的重要参数。此外，净化塔进出口的温差也会对反应产物形态以及酸性气体的去除效率有着直接的影响。除了应对停留时间和温差这两个因素进行充分考虑，还应考虑吸收剂的力度以及实际的喷雾效果，这两大因素也对整个净化工艺有着非常直接的影响。在具体的操作过程中，应严格控制好上述几大关键的影响因素。如果对这些因素控制不合理的话，就极易导致整个工艺的失败。将半干法净化塔同后续的袋式除尘器相连就构成了半干法净化工艺系统。
湿式洗涤工艺、干法净化工艺和半干法净化工艺这三种工艺处理除酸性气体污染物的效果比较具体如表1所示。
通过观察表1可知，干法工艺的脱酸效率低，酸性气体污染物排放浓度高，因而比较难达到本项目的烟气净化要求；湿法工艺去除效率高，但耗水、耗电量高，工艺流程相对比较复杂，特别是产生过多的废水处理成本相对比较高；半干法工艺是干湿法优点的有机结合，其构造简单、投资低、能耗少、液体使用量远较湿法系统低，较干法的去除效率高，也免除了湿法产生过多废水的问题。
结语：
综上，城市生活垃圾焚烧烟气处理工艺只能从某种程度上减少有害有毒气体的排放量，而要想从根本上减少有害气体的排放，还应从民间环保意识做起，做好垃圾的分类处理，当然，还需要国家相关环保政策的大力支持，尽可能减少重金属汞、塑料污染物等的使用，研发一些新的环保替代品，同时，还需要国家相关的科研机构加大科研力度，研发科技创新途径来检测二噁暎之类的有毒气体，并加强完善烟气净化的工艺系统，只有这样，才能更好地减少环境污染。
参考文献：
[1]张厚坚，刘海娟，黄世清等.城市生活垃圾焚烧处理过程中重金属迁移规律研究[J].环境工程学报，2013，7（11）：4569-4574.
[2]郑河山.城市生活垃圾焚烧烟气净化处理论述[J].工程技术：引文版，2016（1）：298-298.
[3]孙序.城市垃圾焚烧净化系统工艺研究[J].黑龙江科技信息，2017（15）：26-28.
论文作者:顾克
论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期
论文发表时间:2018/8/21
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