浅谈危险废物焚烧中污染防治的过程控制论文_王乃豹

浅谈危险废物焚烧中污染防治的过程控制论文_王乃豹

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摘要:危险废物的焚烧是由专门的系统来实行的,系统通过高温分解和氧化等方式来实现固体废物的处理。具体来说,危险废物通过系统的作用被氧化分解,实现废物资源的高效处理,并对焚烧过程中产生的能量进行回收再利用,最终达到一种无公害、绿色环保的状态。值得注意的是,危险废物在焚烧过程中不可避免地会产生二次有毒有害物质,这些物质既有固态的,也有液态的,并且本身具有极强的毒性和腐蚀性,同时还很容易燃烧。因此,人们必须通过科学合理的手段对其进行再处理利用。再处理过程中,最重要的是对焚烧过程进行有毒有害物质的控制,规范化开展各项流程,最终促进危险废物的有效焚烧,实现废物气体的达标排放。

关键词:危险废物焚烧;污染防治;过程控制

1导言

随着社会经济的发展以及人们对于生活环境要求的提高,国家和地方政府对于污染物排放的相关标准会越来越严格。已经运营几年以上的危险废物焚烧单位,需要提标改造以适应新的环保要求。对于新建危险废物焚烧处置中心,应尽量采用焚烧效果好、尾气处理效率高、排放标准严格的危废焚烧工艺。

2危险废物焚烧中污染防治的过程控制

2.1制定危险废物焚烧方案

在进行真正的危险废物焚烧之前,首先要制定相应的废物焚烧计划,这是保证焚烧中污染防治得以顺利开展的关键。具体来说,要按照危险废物的属性进行综合考虑,如有害成分含量、热值等,为各种危险废物找到合适的焚烧方法。严格规划焚烧炉的设置和二燃室的热容值,并将所有的焚烧程序列入计划中,保证具体焚烧工作的有序开展,以实现各类废物的充分处理。另外,要在危险废物焚烧废气排放标准的基础上,结合各种计算公式推出不同种类危险废物的送料比例和送料的总量,为具体焚烧工作的有效展开奠定良好的方案基础。在方案的制定中,还要对不同危险废物之间的相互关系进行充分了解,对不能在一起进行焚烧或在一起进行焚烧会产生更多有害气体的物质进行归类总结,在焚烧时不至于造成混乱,增加废物焚烧工作的难度。

2.2焚烧系统的污染控制对策

炉温、停留时间、搅动现象和空气供应量是危险废物焚烧过程的重要影响因素。在这些因素中,停留时间和搅动现象主要与焚烧系统设备的设计相关,特别是后燃室的形状大小,直接关系到焚烧的最终效果,因此要做好相关的设计规划,保证各个环节的设备都能完好运转,其他两个因素即炉温和空气供应量也需要做好严密的控制。在焚烧过程中,首先要保证焚烧设备内的温度不低于950℃,高温有利于促进二噁英等有害物质的完全分解。另外,达到950℃的高温也有利于锅炉的高温保持,为热能转化为电能、去除烟气中的氮氧化物等操作提供必要的条件。其次,要保证充足的空气供给量,一般空气过剩的系数要大于1.1,以满足一氧化碳的低浓度要求。作用有两个:一是避免二噁英在焚烧过程中的二次合成。在焚烧的过程中,烟气中会产生有利于二噁英重新生成的环境,所以必须保持低浓度的一氧化碳,以遏制二噁英的生长;二是确保电除尘器的使用安全。空气中的一氧化碳达到足够的浓度后,会在电火花的作用下发生爆炸,危害整个焚烧工程的运作安全。对后燃室的要求是要保持烟气中O2的含量在7%~8%,同时废渣的烧失量不能大于5%,因为危险废物烧失量高,就代表燃烧不充分,也就可能导致对大气的二次污染,必须加以注意。

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2.3焚烧中氮氧化物的污染控制

在危险废物焚烧的过程中,对烟气中的氮氧化物进行处理是一个重点,在烟气被处理之前,氮氧化物的含量在100~800mg/m3,必须去除干净,才能保证烟气的无害性排放。现阶段,氮氧化物去除的方法可以分为触媒氧化和无触媒氧化两种,这两种方法的区别在于成本和去除率,触媒氧化的成本比较高,去除率相应就高,而无触媒氧化由于成本低,去除率就比不上触媒氧化。当前,乌鲁木齐市的危险废物焚烧主要采用无触媒氧化的方法,它的氮氧化物去除率大概为60%。在危险废物焚烧系统中,靠近锅炉区的温度应该在900℃左右,在此条件下,往锅炉的前端加入氨水,可以达到去除氮氧化物的效果。焚烧系统中的中央控制室要对氮氧化物的浓度进行实时监控,来调整氨水的用量,从而保证氮氧化物的排放浓度不超出限定的标准。按照锅炉大气污染物排放标准,乌鲁木齐市燃气锅炉排放氮氧化物浓度限值为150mg/m3,危险废物焚烧中污染防治也应以此为标准,最大限度减少氮氧化物等有害物质的排放,切实保证大气环境的质量,保护人类生活的环境。

2.4烟气处理系统中的污染控制

电除尘、三级湿式除尘和袋式除尘是烟气处理系统中最主要的三个分支系统。电除尘系统在运行中将大量的颗粒物去除,以减少烟气排入大气中颗粒物的含量。一般而言,电除尘的烟气温度范围在260~320℃,为了避免给二噁英的二次合成创造条件,在废物焚烧过程中要尽量减少一氧化碳的产生。烟气处理系统从上到下一共可以分成三级湿式除尘装置,一级二级装置采用的是酸洗的方法,需要去除的物质有氯化氢(HCI)、氢氟酸(HF)、汞和部分灰尘,而三级装置采用的则是碱洗加还原剂的方法,需要去除的物质是二氧化硫、溴、碘等。烟气处理过程中汞的去除是一个重点,汞在烟气中存在的形式可以分为Hg2+、Hg+和单质Hg三种,都必须得到科学的处理,才能保证烟气的达标排放。值得注意的是,溴、碘能够使Hg2+还原成单质Hg或Hg+,加大去除的难度,因此,Hg2+在进入有溴、碘存在的三级装置之前必须优先去除。而要把烟气中存在的Hg2+去除,最简单的方法就是在一、二级装置的水中加入复合硫化物,使Hg2+不断沉淀下来,以保证水中Hg2+的低浓度,为三级装置的顺利运作创造条件。袋式除尘的功能除了去除烟尘之外,向其喷射活性炭和石灰,还可以达到去除二噁英的作用。烟气中的二噁英在各个焚烧环节的共同作用下含量已经较低,利用活性炭的吸附作用就可以将它的浓度降低到标准以下,但如果出现大量的二噁英,就必须在加大活性炭喷射量的同时减少活性炭的回流量,以去除多余的二噁英。

2.5焚烧处理中的二次污染控制

在危险废物的焚烧处理中,产生的炉渣量占总焚烧量的20%~50%,这些炉渣加上在锅炉中产生的烟灰都要经过袋装密封之后,运到专门的场所进行填埋,切不可随意丢弃,以免造成对环境的二次污染。在湿式除尘环节产生的废水大部分是可以循环使用的,而对于剩下的小部分废水来说,必须运用专门的废水处理设备来对其进行科学处理,洗脱的废水在经过pH调节、沉淀、分离、吸附等操作后进行排放。在危险废物焚烧过程中,产生的危险废物还包括由袋式除尘器弃用的部分活性炭等,这些活性炭除了当作吸附物质的部分之外,剩下的也要进行科学的处置。而把这些活性炭放回锅炉中继续焚烧以达到处理的目的,是不科学的,因为这样会导致二噁英的累积,加重烟气中污染物质的成分。最有效的方法就是将其送到专门的场地进行安全填埋,保证其不会由于时间的推移而产生另外的污染物质,给填埋周围的环境造成伤害。总之,对于烟气中存在的危险物质,除了让其在焚烧的过程中逐渐去除之外,还要谨防它们的二次合成,避免对环境造成二次污染。

参考文献:

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[2]卢金龙,曹学新,龙燕.危险废物焚烧处理环境污染控制分析[J].有色冶金设计与研究,2017,38(03):49-51+54.

[3]黄峰.现代化危险废物焚烧处置厂技术的改进措施探讨[J].资源节约与环保,2017(02):9-10.

[4]钟雨岑.化工危险废物焚烧及烟气处理工艺[J].广东化工,2017,44(02):92-93.

论文作者:王乃豹

论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第11期

论文发表时间:2018/8/7

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