摘要：現(xiàn)階段，我國居民加強(qiáng)對(duì)于環(huán)保事業(yè)的重視，國家方面也相應(yīng)處臺(tái)了與環(huán)境保護(hù)相關(guān)的法律規(guī)定。生活垃圾焚燒處理過程中，煙氣污染物分析是生活垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣處理工藝設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，選擇合理的凈化技術(shù)是生活垃圾焚燒發(fā)電廠成功的重要一環(huán)。
關(guān)鍵詞：垃圾焚燒；電廠煙氣；凈化工藝
引言
我國的科技領(lǐng)域正在高速的發(fā)展中，各個(gè)層面都有了前所未有的突破性進(jìn)展，人民生活水平不斷提高，而如何處理逐年增長的垃圾也成為了當(dāng)下刻不容緩的問題。垃圾焚燒發(fā)電是一種比較好的處理方式，符合環(huán)保產(chǎn)業(yè)的相關(guān)政策，在許多發(fā)達(dá)國家已經(jīng)得到普遍應(yīng)用，我國許多地方也已經(jīng)建立了垃圾焚燒發(fā)電廠。但垃圾焚燒煙氣中含有大量的污染物，處理不當(dāng)會(huì)造成二次污染，嚴(yán)格控制焚燒煙氣中的污染物排放成為重中之重。
1干煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)
高能輻射法屬于干煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)，其主要分成2類，分別是PPCT、EBS。PPCT是電子束輻照法的簡稱，其主要是利用電子加速器產(chǎn)生的高能離子體氧化煙氣污染物，在強(qiáng)氧化反應(yīng)的基礎(chǔ)上，及時(shí)消除氧化物、二氧化硫，通過與水蒸氣反應(yīng)生成硫酸和二氧化硫，再與硝酸和預(yù)注入氨反應(yīng)生成硝酸銨和硫酸銨，及時(shí)排除煙氣中的有害成分。EBS是脈沖電暈離子體法的簡稱，這種方法主要是由高壓脈沖電源代替加速器電子束，其應(yīng)用原理和電子束輻照法基本一致。在科學(xué)技術(shù)水平快速提升的大背景下，電子束法得到了十分廣泛的應(yīng)用，整體脫硫效果達(dá)到90%，脫硝化率相對(duì)較低，整體脫硫率是18%，這項(xiàng)技術(shù)在脫硫脫硝過程中不易出現(xiàn)廢渣、廢水，不會(huì)帶來二次環(huán)境污染問題，而副產(chǎn)品能夠進(jìn)一步加工生產(chǎn)廢料，其經(jīng)濟(jì)效益比較明顯。
2脫酸處理
生活垃圾焚燒煙氣脫酸處理技術(shù)主要有濕法、半干法、干法脫酸三種。濕法脫酸是利用石灰石溶液在洗滌塔內(nèi)與煙氣中的酸性氣體進(jìn)行反應(yīng)，去除煙氣中的酸性氣體，達(dá)到脫酸的目的。濕法脫酸效率高，對(duì)HCl的脫除效率可達(dá)99%以上，對(duì)SO2的脫除效率可達(dá)到95%以上。但是濕法脫酸產(chǎn)生大量廢水，需配置廢水處理裝置，而且濕法脫酸后煙氣溫度一般在60~70℃，為了防止煙囪腐蝕和冒白煙，還需要配備煙氣再加熱裝置將煙氣溫度加熱到酸露點(diǎn)以上。濕法脫酸脫除效率高，但系統(tǒng)復(fù)雜，運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用高。干法脫酸是將石灰粉直接噴射到煙道中，與煙道中的酸性氣體發(fā)生反應(yīng)生成固態(tài)產(chǎn)物，達(dá)到脫酸的目的。干法脫酸不產(chǎn)生廢水，不需配置廢水處理裝置，操作簡單、設(shè)備成本低、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用也低。但存在石灰粉消耗量大，后期飛灰處理成本增加，脫除效率低等問題。半干法脫酸是介于干法和濕法脫酸之間的一種脫酸技術(shù)。在反應(yīng)塔中噴入一定濃度的石灰漿，使之與煙氣中的酸性氣體發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到脫酸的目的。半干法脫酸利用煙氣余熱，使反應(yīng)物中的水分蒸發(fā)，最終反應(yīng)產(chǎn)物以干態(tài)固體的形式排出。反應(yīng)溫度影響脫酸效率，溫度過高或過低時(shí)會(huì)有很多復(fù)雜的副反應(yīng)。半干法通過控制噴水量來調(diào)節(jié)控制反應(yīng)溫度，使反應(yīng)溫度不至于過高或過低。半干法脫酸效率在90%~99%，但對(duì)操作水平要求高，需要嚴(yán)格控制停留時(shí)間和反應(yīng)塔進(jìn)出口的溫度差。
3煙氣除塵技術(shù)
為了將煙氣當(dāng)中所包含的顆粒物分離出來，需要讓顆粒物具備與煙氣流動(dòng)方向垂直的相對(duì)速度，或讓顆粒偏離于煙氣運(yùn)動(dòng)方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，或讓顆粒阻滯于捕集物料之上，亦或是讓顆粒聚集于靜電除塵極之上?；诖?，除塵裝置可以利用慣性、重力、離心力以及電力等作為除塵過程的作用力，所使用除塵設(shè)備性質(zhì)各有不同，目前較為常用的包括靜電除塵器和袋式除塵器。
4二噁英控制技術(shù)
在垃圾焚燒過程中，由于垃圾中存在各種塑料制品和一些特殊金屬，導(dǎo)致垃圾焚燒后煙氣中存在二噁英這種對(duì)環(huán)境危害性大且難以徹底去除的污染物。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下二噁英呈固態(tài)，極難溶解于水，有較大的毒性。二噁英的沸點(diǎn)高、氣化壓力低。目前比較流行采用活性炭吸附法來去除二噁英。在反應(yīng)器與除塵器之間的煙道噴入活性炭，與煙氣充分混合從而吸附大量的二噁英和重金屬顆粒物，再通過除塵器捕集除去飛灰上吸附的二噁英和重金屬顆粒物。國際上還有另一種方法是從垃圾焚燒時(shí)控制溫度從源頭上避免二噁英的產(chǎn)生。當(dāng)垃圾焚燒的溫度在850℃以上、同時(shí)煙氣在爐膛停留2秒以上，則燃燒產(chǎn)物中基本上就不會(huì)產(chǎn)生二噁英。同時(shí)需要縮短煙氣在300℃到500℃這個(gè)溫度區(qū)間停留的時(shí)間，即快速降溫，且控制除塵器的入口煙溫低于200℃來防止因?yàn)闇囟冗^高降低布袋壽命以及二噁英的再次合成。這套工藝系統(tǒng)較為復(fù)雜，對(duì)煙氣溫度控制的要求比較高，所以國內(nèi)目前采用較多的是第一種通過活性炭吸附的方式來去除二噁英。
5濕煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)
在氯酸氧化反應(yīng)中，煙氣中的一氧化氮和二氧化硫會(huì)被氯酸強(qiáng)氧化能力吸收，這種方式主要利用配套設(shè)備完成全過程，利用基本吸收法、氧化吸收法實(shí)現(xiàn)，這種方式在去除二氧化硫和一氧化氮中取得了良好的效果，還可以去除煙氣中有毒的微量金屬元素。除此之外，濕煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)不易引發(fā)催化劑失活、中毒問題，具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，且煙氣限值相對(duì)較小，正常情況下能夠進(jìn)行氧化吸收。該技術(shù)的缺陷包括：氯化酸吸收劑制備比較困難、極易腐蝕反應(yīng)設(shè)備、產(chǎn)品中產(chǎn)生的廢酸會(huì)造成二次污染。
6重金屬控制技術(shù)
城市生活垃圾焚燒時(shí)，根據(jù)生活垃圾的性質(zhì)、焚燒爐焚燒狀態(tài)、重金屬存在形式的不同決定了煙氣中重金屬的濃度。城市生活垃圾焚燒煙氣中重金屬元素主要以顆粒物態(tài)形式和氣態(tài)形式存在。顆粒物形態(tài)存在的重金屬在溫度降低時(shí)會(huì)在飛灰表面粘附，氣態(tài)重金屬在垃圾焚燒煙氣處理系統(tǒng)的降溫過程中部分也凝固成顆粒狀物質(zhì)，可利用活性炭吸附后經(jīng)過除塵器吸收飛灰去除，也可通過濕式洗滌塔洗滌煙氣去除飛灰的同時(shí)去除重金屬顆粒物。在煙氣處理系統(tǒng)中無法通過降溫凝固的重金屬元素通過飛灰表面的催化反應(yīng)部分會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)槁然锘蚪饘傺趸锏念w粒物，也可用除塵設(shè)備來去除。
7飛灰處理技術(shù)
7.1固化和穩(wěn)定化法
通過化學(xué)藥劑跟飛灰相互混合或者反應(yīng)，對(duì)有害物質(zhì)形成固定效果的處理方式。目前較為成熟的處理技術(shù)是將水泥或者液體螯合劑加入到飛灰當(dāng)中，與重金屬之間螯合，其處理效率能夠達(dá)到97%以上，優(yōu)點(diǎn)在于穩(wěn)定性強(qiáng)、減容率高。
7.2濕式化學(xué)處理法
向煙氣中混入硫酸或者鹽酸，并溶于水溶液，使重金屬類物質(zhì)朝著溶液方向析出，隨后加入藥劑生成不溶物質(zhì)（硫化物或者氫氧化物）。此應(yīng)用技術(shù)的裝置復(fù)雜程度較高，可以用于重金屬回收，同時(shí)有鹽類析出。而其缺點(diǎn)在于要對(duì)所產(chǎn)生廢水、廢氣以及污泥另作處理，所以其實(shí)踐案例相對(duì)較少。
7.3高溫處理法
（1）燒結(jié)法。對(duì)飛灰與細(xì)小玻璃粉之間進(jìn)行混合處理，隨后造粒，最終在高溫條件下（1000℃-1400℃）燒結(jié)成固體，保證固化體能夠長期保持穩(wěn)定；（2）熔融法。向焚燒爐中送入飛灰，并加熱至140℃，使飛灰當(dāng)中高含量無機(jī)物在高溫作用下變?yōu)槿墼?，達(dá)成飛灰減量化、資源化以及無害化處理效果。高溫處理法有著兼容率較高的特點(diǎn)，減容可達(dá)到33%-50%。而缺點(diǎn)在于需要配置煙氣處理裝置，而且工藝技術(shù)較為復(fù)雜，實(shí)際占地面積較大，處理所需成本投入較高。
結(jié)語
垃圾焚燒在處理了大量生活垃圾的同時(shí)，創(chuàng)造了大量的電力資源，是當(dāng)下處理生活垃圾的一種主流形式。文章通過對(duì)垃圾焚燒煙氣組成及各成分處理方式、處理工藝的描述分析，為煙氣凈化處理提供了理論基礎(chǔ)，對(duì)環(huán)境保護(hù)也起到了一定的宣傳作用。
評(píng)論