摘要:现如今,随着我国经济的快速增长,城市规模也在不断扩大,伴随着生活垃圾的产量也在逐年提升。以往传统的生活垃圾填埋法也不能满足现如今的需求,并且垃圾填埋法还会对周围的环境造成污染。随之替代的是垃圾焚烧发电发法,其实一个能够快速减量的处理方法,能有效的处理城市生活垃圾,不仅能够有效的解决垃圾填埋所带来环境污染,带可以为社会带来一定的经济效益,是我国所尝到并且推广的一项节能环保技术。基于此,本文主要对生活垃圾焚烧烟气污染物的控制与处理工艺进行探究,望对有关人士给予参考。
关键词:垃圾焚烧;烟气污染物;控制
前言:随着相关政策的出台,我国生活垃圾焚烧发电法进展迅猛,并且在世界中已经达到了先进的水平。但由于垃圾焚烧法较为特殊,其在焚烧过程中会产生烟气污染物,倘若不对这污染物进行有效的处理,就会对周围的环境造成污染,所以,相关工作人员应重视焚烧垃圾后产生的烟气污染物的控制与处理。
1烟气污染物
垃圾焚烧烟气主要成分是由N2、O2、CO2、H2O等四种无害物质组成,占烟气容积的99%。因垃圾成分和燃烧过程的多变性,垃圾焚烧烟气中还含有1%左右的有害污染物,主要包括:
颗粒物:主要包含金属盐类、没有全部燃烧的物质;
酸性污染物:包括SO2、NO2、HCl和HF等;
重金属:包括汞、铅、锌等单质及其氧化物等;
残余有机物:包括未完全燃烧有机物与反应生成物,如芳香族多环衍生物、烃类化合物、不饱和烃化合物,二噁英类等。
2不同种类烟气污染物的控制
2.1酸性气体净化
垃圾焚烧过程中产生的酸性气体主要是HCl、HF、NOx和SOx,其酸性气体净化方法有湿法、干法和半干法三种:
(1)湿法
使用湿法进行酸性气体净化,使用的药剂一般为烧碱(NaOH),以提高除酸效率。将配好的烧碱溶剂喷乳湿式洗涤塔,其能够与酸性气体发生反应。洗涤塔中的费用应经过专门的处理后在排放,处理之后的烟气应继续加热。
(2)干法
使用干法进行酸性气体净化,一般有两种方法。1.使用干性药剂(一般为消石灰)与反应塔中的酸性气体发生反应;2.在进行除尘器前的烟气管道中,喷上干性药剂,使其与酸性气体发生反应。消石灰要想与酸性其他发生反应,就应使容器维持在140℃到170摄氏度之间,但余热锅炉出口中的烟气温度一般都会搞过这一温度,因此,为提升除酸效率,在进行干法脱酸钱,应使用喷水的方式降低烟气温度。
(3)半干法
使用半干法进行酸性气体净化,一般使用氧化钙或者氢氧化钙为原料,将其配置为氢氧化钙溶液。使用喷嘴或其他容器将溶液喷入反应器中,从而形成粒径极小的液滴,并与其中的酸性气体发生反应。反应过程中水分被完全蒸发,故无废水产生。
2.2颗粒污染物净化
采用袋式除尘器和静电除尘器对城市生活垃圾焚烧烟气中的颗粒污染物进行治理。袋式除尘器和静电除尘器之间的区别为:
1.采用布袋除尘器对城市生活垃圾焚烧烟气中的颗粒污染物进行净化,可以满足环境保护的要求。布袋除尘器的使用寿命较长,通常情况下为2年到6年,被广泛的应用在国外发达国家城市生活
垃圾焚烧烟气中的颗粒污染物净化中。
2.布袋除尘器设备的占地面积较小,除尘效率高。
3.布袋除尘器对城市生活垃圾焚烧烟气中的颗粒污染物进行净化,净化时不受负荷、电阻的影响。
4.可以采用自动化监控对布袋除尘器运行过程中产生的异常和诊断现象进行管理,实现不停机的对布袋除尘器进行修建,提高了布袋除尘器的除尘效率。
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5.在相同处理效率下,静电除尘器的运行费用和投资费用要高于布袋除尘器的运行费用和投资费用。
6.焚烧城市生活垃圾时,焚烧烟气出口处的温度较高,以水冷辐射和炉膛辐射的方式对高温烟气进行传热,通过空气预热器、省煤器、高温过热器和低温过热器完成高温烟气的对流换热,将城市生活垃圾焚烧产生的高温烟气降温至150℃并传送到布袋除尘器中,提高滤袋的使用寿命。
7.采用布袋除尘器对城市生活垃圾焚烧烟气中颗粒污染物进行净化的除尘效果最佳。因为电除尘器中的金属构件受烟气中氯酸和次氯酸的腐蚀,布袋除尘器中布袋材料为尼龙,尼龙的抗腐蚀性能较好。
因为城市生活垃圾焚烧烟气中存在二噁英、重金属等有害有毒的物质,导致焚烧城市生活垃圾产生的烟气污染物较为复杂。布袋除尘器的经济合理,技术成熟且除尘率高达99.8%,被广泛应用在城市生活垃圾焚烧烟气中颗粒污染物净化过程中。
2.3去除重金属
城市生活垃圾焚烧烟气中重金属的浓度受生活垃圾的性质、烟气污染的控制方式、焚烧炉的操作以及重金属存在形式的影响。吸附态形式和气态形式是城市生活垃圾焚烧烟气中重金属元素的主要存在形式。在城市生活垃圾焚烧烟气处理系统的降温过程中气化温度较高的化合物和重金属凝固成粒状的物质被去除;对于无法凝固的、气化温度较低的重金属元素,通过飞灰表面催化将其转变为易凝固、高温度的氯化物或金属氧化物,采用除尘设备去除;仍以气态形式存在于烟气中的金属物质,通过活性炭粉末或飞灰去除。
2.4二噁英的控制
在标准状态下二噁英为固态,极难与水相溶,是一种有毒物质。城市生活垃圾焚烧后会产生少量的二噁英。二噁英的沸点高、气化压力低。在温度为160~180摄氏度布袋除尘器周围的烟气中,二噁英以细小颗粒的形态存在。二噁英会在城市生活垃圾焚烧烟气穿过布袋除尘器的同时进行过滤,并积聚在粉层上,在布袋除尘器中加入对二噁英起吸附作用的活性炭,采用布袋除尘器对活性炭进行过滤,去除城市生活垃圾焚烧烟气中的二噁英。
3烟气污染物处理工艺
目前国内外采用的垃圾焚烧烟气净化工艺有很多种不同的组合工艺,较为常见的典型工艺有下列五种:
1.半干法除酸+活性炭喷射吸附二噁英+布袋除尘;
2.SNCR脱硝+半干法除酸+活性炭喷射吸附二噁英+布袋除尘;
3.半干法除酸+活性炭喷射吸附二噁英+布袋除尘+SCR脱硝;
4.半干法除酸+活性炭喷射吸附二噁英+布袋除尘+湿法除酸+SCR脱硝;
5.半干法除酸+活性炭喷射吸附二噁英+布袋除尘+湿法除酸+活性炭床除二噁英。
目前,第一种组合工艺在国内外应用较广,我国大型生活垃圾焚烧烟气净化系统基本上也都采用该组合工艺,该工艺投资和运行费用较低,可避免废水的产生,烟气污染物排放能够满足我国相关规定。第二种组合工艺在第一种工艺的基础上加入了SNCR脱硝环节,以适应新排放标准的要求,保证NOx达标排放。而欧洲对酸性气体(SO2、NOx等)排放要求较高,近年来增加了湿法除酸+SCR脱硝装置。
4结语
综上所述,随着相关政策的出台,我国生活垃圾焚烧技术也在不断的发展,尤其在使用烟气污染物控制工艺之后,我国的垃圾焚烧技术已经达到了世界前端水平。但要做好焚烧垃圾发电工作,相关人员就应针对焚烧后的烟气气体进行净化工艺,进行颗粒污染物净化和重金属去除工作。在日后的垃圾焚烧工作中,相关人员应积极努力,为制定科学、合理的垃圾焚烧方案,使烟气污染物控制水平迈向一个新的高度。
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论文作者:黎柯
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/2/24
标签:烟气论文; 污染物论文; 垃圾焚烧论文; 城市生活论文; 酸性论文; 重金属论文; 工艺论文; 《基层建设》2019年第29期论文;