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危险废物处置过程中废气处理技术

来源: 时间:2020-03-06 10:40:57 浏览次数:

危险废物是指列入《国家危险废物名录》或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的固体废物。2016年 8月1日实施的新版《国家危险废物名录》共有 46大类、479小类。按来源分类,危险废物主要有工业危废、医疗危废和其他危废。目前,危险废物行业快速发展,危废配套的处置设施齐全,包含焚烧、物化和填埋等处理环节。危险废物处置过程中会产生大量的危险废气,成分复杂,严重危害人体健康和生态环境。因此,如何收集处置废气成为危废处置过程中的主要任务。废气的类 型主要有恶臭、有机有毒和酸性气体等。
收集的危险废物经鉴定后会分类并输送到不同的处置环节,焚烧处理系统、废水处理系统和稳定化/固化处理系统等环节均会不同程度地产生酸性废气、有机有毒废气和恶臭气体。废气产生环节不同,处置技术就不尽相同。目前,废气的处理方法主要包括中和法、吸收法、吸附法、离子除臭法、臭氧法、燃烧 法和冷凝法等。恶臭治理方法大致可分为掩蔽法、物化净化方法和生物脱臭法。每种工艺的特点不同, 对各种污染的处理效果也不相同,因此人们在实际应 用中多使用组合工艺处理废气。
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焚烧处理系统 
焚烧过程复杂,会产生大量烟气,烟气中含有各种性质的污染物,包括烟尘、酸性气体、NOx、二 噁英及重金属等废气污染物。目前,焚烧工艺流程主要为“焚烧炉 + 余热利用 + 净化系统”,焚烧烟气则是在净化系统部分进行处理,成熟并被广泛应用的烟气净化组合技术为“脱硝 + 急冷 + 除尘 + 多级脱酸 + 活性焦吸附”。 

一、烟尘处理

烟尘的主要去除设备是除尘器,在当前的危险废物焚烧项目中,单一的除尘器处理效果一般,所以在实际工程应用中会结合急冷塔和脱酸系统,这样可以有效地处理烟尘气体。其次,在目前的危废处置项目中,采用的布袋除尘器较多,因为与其他除尘器相 比,布袋除尘器对去除< 1 μm 的微小颗粒物具有很大的优势,而危险废物焚烧过程中会产生金属废气污染物,这些污染物易附着在微小颗粒物表面,所以危废项目多采用布袋除尘器

烟尘去除的过程中,首先在急冷塔去除一部分体积较大的颗粒物,这是因为急冷过程中,较大颗粒物发生凝聚,产生沉降现象;经过布袋除尘器时,滤袋会拦截大部分颗粒较大、比重较大的烟尘,在滤袋表面聚集的粉尘层会在重力的作用沉降下来,落入灰斗,滤袋表面形成的粉尘初层会使布袋除尘器的效果进一步提升;后经碱喷淋塔进一步除尘,烟尘通过喷淋塔填料层时与氢氧化钠溶液充分接触并吸收去除。

二、酸性气体处理

酸性气体的处理方法主要为湿法、干法和半干法。目前多采用多级脱酸方法进行处理,譬如“急冷脱酸 + 干法脱酸 + 湿法脱酸”。烟气通过急冷塔时,喷淋碱液来中和酸性气体进行反应。干法脱酸是在急冷塔后烟道内前投加碱性粉末,与酸性气体中的SO2、SO3、HCl 和 HF等物质发生反应去除酸性气体;湿法脱酸是对烟气进行洗涤,通过与喷淋的碱性液体 发生中和反应,使烟气中的酸性气体进一步减少,洗涤塔内装有填料,碱性液体流经填料时,在填料表面形成水膜,不仅增大与烟气的接触面积,还能充分接 触,发生中和反应。

三、焚烧烟气处理

焚烧烟气中NOx 的去除工艺多采用SNCR和SCR。目前,危废焚烧项目多采用 SNCR 进行脱硝, 在余热锅炉的回程内设置脱硝装置,将配置好的脱硝剂雾化后喷入脱硝反应器,烟气与脱硝剂充分混合并发生还原反应,从而减少 NOx 的排放浓度。

四、二噁英处理

二噁英的处理是危废焚烧环节的主要内容,首先控制二燃室的“3T”;其次控制二噁英的产生温度范围,当烟气进入急冷塔,在 1s 内将烟气温度急速降低至小于 200℃,避开二噁英再合成温度段,抑制二噁英再生成;后在除尘器前的烟道或者是干式脱酸塔前的烟道内喷射活性炭,利用活性炭极强的吸附能力,进一步吸附去除烟气的二噁英。

五、重金属废气污染物处理

重金属废气污染物是指高温燃烧后,一部分熔点低且具有挥发性的金属会进入烟气中,当烟气经余热回收冷却后,大部分重金属被吸附在烟尘上并通过除尘设备除去,饱和蒸汽压较高的重金属仍大部分存在于烟气中,但这些重金属可与 HCl 反应,转化为水溶性化合物,可通过湿法洗涤设施去除。

为确保危险废物焚烧过程中产生的烟气在处理后可以达到排放要求,目前已有部分危废焚烧项目在焚烧工艺尾部增设活性焦装置,进一步去除残余的 NOx、SOx、二噁英和重金属等废气污染物。
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