化工危险废物焚烧及烟气处理工艺

马生佳

青海湘和有色金属责任有限公司 青海西宁 811600

1 常见化工危险废物处理办法

有色金属在生产加工的过程中会产生大量的化学废弃物，这些化学废弃物的污染性、危险性极强，如果没有采取有效的正确处理措施不但会影响周围环境，造成大气污染和水源破坏，而且对工作人员和附近居民的身体健康构成威胁。为此，必须及时采取正确的处理办法。针对有色金属废弃物的处理办法有物理法、化学法、生物法和固化处理、焚烧处理、地质处理、填埋法等。在这些办法中，焚烧处理是目前应用最广也是比较简洁的一种。该技术办法主要是通过焚烧废弃物使废物在高温下被分解融化，从而起到消灭其中病菌、改变危险废物性质的作用。焚烧处理减量效果较好，且节约了土地资源的使用，对于焚烧处理产生的高温烟气也可以通过余热回收系统来实现资源大循环利用，回收的烟气可以产生蒸汽用来发电或供热[1]。

2 化工危险废物焚烧处理工艺

2.1 预处理系统

预处理系统中的处理工艺包括组储存、破碎和配伍。储存是指按照危险废弃物的形态分为固体危险废弃物和液体危险废弃物，其中固体废弃物根据形态分成散装和桶装，并根据分类分别送到固体废弃物存储区域。液态危险废弃物也根据形态分成桶装和罐车废液，然后分别使用桶泵和废液泵送到相应的存储区域存储起来。破碎操作阶段，大块固体危险废物不能直接丢进进料系统应该先送入破碎机破碎，变成小块状态后才能送入到焚烧炉中焚烧。配伍阶段，是指在废物热值和水分都得到有效控制的基础上，对进入焚烧炉的废物成分进行控制，避免将带有卤素和含有硫、氯等元素的有害成分丢入到焚烧炉中集中燃烧，这些成分浓度太高会造成严重污染，影响焚烧系统的安全稳定运行。此外还要对进入焚烧炉中的危险废物含有重金属成分含量进行控制，重金属含量较高的废物控制集中进入焚烧炉的量，才能确保烟气达标排放。固体废物的配伍主要是在存储区混合中进行，而液态危险废物的配伍则在中和均质槽中进行。

2.2 进料系统

在焚烧进料系统，大块废物应先进入破碎机中经过破碎以后再存储到废物储存区域，然后抓吊上料进入到回转窑中。对于散装的固体废物应该根据尺寸和热值在简单配伍后存储到废物存储区域，并抓吊上料进入到料斗中，并在液压活塞的作用下推送至回转窑中。对于废液可以利用废液雾化泵和雾化系统喷入到焚烧炉中处理。

2.3 焚烧系统

焚烧系统的关键设备即为焚烧炉，可按照结构类型的不同而分成机械炉排焚烧炉、流化床焚烧炉和固体床焚烧炉、回转窑焚烧炉。其中由于回转窑的适应性很高，且回转窑中的气体揣流度较高、气固接触度较好，在窑内固体废物停留可以很长时间而得到了广泛的应用。不管是固体危险废物还是液态危险废物都可以利用相应的设备推送至回转窑中高温焚烧。在回转窑中焚烧危险废物时应控制温度在1000℃左右，且确保窑内的废物能绕着回转窑倾斜角度和旋转方向缓慢移动，并在窑内发生一系列干燥、热解和氧化反应，使废物中的有机成分被氧化分解。对于回转窑中能焚烧产生的烟气和灰渣应从回转窑的末端分别送入到二燃室再次燃烧，控制燃烧的温度在1200℃以上，同时确保烟气在二燃室中的停留时间在2s以上，这样可以使烟气中没有燃烧完全的有害物质彻底被氧化分解，还能分解掉有害的臭气和二噁英。按照焚烧危险废物的性质，为确保二燃室能正常稳定地运行，要求二燃室壁砌筑的材料必须具有极高的耐火性和防腐蚀性能。

2.4 余热回收系统

烟气和灰渣在二燃室再次燃烧以后，对于二燃室出来的高温烟气，因为这些烟气温度很高，可采用余热系统对其中的热量进行回收并生成蒸汽，这些产生的蒸汽又能用来供热或发电。对于供热的蒸汽可以再次进入到回转窑或二燃室中使焚烧系统运行效率得到提高。对于烟气中的粉尘已经从气态变成了固态并在重力下落在了余热锅炉的底部，这时可以向锅炉内喷入氨水或尿素，在非催化脱硝的方式下使烟气中的硝被脱除，脱硝率高达30%以上[2]。

3 烟气处理工艺

3.1 酸性烟尘净化

对于酸性烟气的净化，主要方式有半干脱酸塔去酸净化和干式脱酸塔去酸净化两种。其中半干脱酸塔设备塔顶雾化喷出的碱性液体和急冷塔中排出的烟气直接接触以后可以去除烟气中大量的盐酸、二氧化硫等酸性成分，脱酸率可达80%及以上。但是经过半干脱酸塔脱酸以后的烟气中还含有小部分酸性气体和二噁英、重金属等，这时可采用氢氧化钙和活性炭与烟气混合，可有效去除烟气中的二噁英、重金属和剩下的酸性气体。

3.2 重金属的清除

有色金属产生的重金属废物会对环境和人体健康构成极大的危害，对于危险废物中的重金属及其化合物，由于在焚烧高温状态下会挥发出去造成大气污染。在化工危险废物高温燃烧以后，废物中的重金属部分以气体状态存在并挥发进入烟气中，部分存在灰渣之中。采用焚烧尾气处理系统，使用活性炭来吸附烟气中的重金属。此外，根据重金属遇高温就挥发的特征，可通过降低温度冷凝的方式使重金属变成固体以后再利用除尘设备清除填埋。

3.3 布袋除尘

采用布袋除尘器可以有效去除化工危险废物燃烧后烟气中产生的固体颗粒，也可以去除挥发性强和沸点较低的重金属气体。为确保清除效率和效果，应控制烟气的温度在200℃左右，同时选择高温材料制作除尘器布袋以免高温烟气对除尘的效果产生不利影响。常见的是用ePTFE材料为布袋除尘器的材料，不但可以改善烟气颗粒物的去除效果，并且控制污染排放的效率较高，使排出的烟气达到国家排放标准要求[3]。

4 结语

综上所述，对于化工废物的焚烧处理和烟气净化，必须严格遵守国家和行业的规定，使最终的烟气能达标排放。此外还应该在不断实践中总结经验，结合实际情况积极采用先进的焚烧技术和设备，才能有效提高危险废物的燃烧效率，减少对大气和水环境等的污染。