新型垃圾焚燒發(fā)電廢水濃液處理工藝技術(shù)
垃圾電廠是以焚燒生活垃圾為處理方式的電廠,垃圾電廠的污染源主要有兩種:其一是焚燒中產(chǎn)生的大量煙氣;其二是垃圾滲濾液,就垃圾滲濾液,是在處理過(guò)程中伴隨產(chǎn)生的,而由于環(huán)保要求,各垃圾電廠都是限制外排,而如何處理濃液,大多數(shù)垃圾電廠是采取泵進(jìn)石灰漿池,而石灰漿是噴進(jìn)反應(yīng)塔除去煙氣酸性氣體(SO2HCl)的,當(dāng)濃液進(jìn)入石灰漿池中,會(huì)降低石灰漿本身的效果,為了煙氣達(dá)標(biāo)排放,又不得不加大石灰漿用量,顯然不是最佳途徑。
一、生活垃圾成分復(fù)雜
焚燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量煙氣,而煙氣的處理主要以半干法為基礎(chǔ)(SNCR/爐內(nèi)脫硝+半干法(旋轉(zhuǎn)噴霧)/脫酸性氣體+干法(消石灰噴射)/脫酸性氣體的備用手段+活性炭噴射/捕獲重金屬+袋式除塵器/除煙塵)。該工藝流程中,其核心環(huán)節(jié)是反應(yīng)塔。反應(yīng)塔頂部裝有旋轉(zhuǎn)噴霧器,旋轉(zhuǎn)噴霧器在工作時(shí)高速旋轉(zhuǎn),注入旋轉(zhuǎn)噴霧器內(nèi)中的石灰漿在離心力的作用下被甩出,形成霧狀與煙氣中的酸性氣體發(fā)生酸堿中和反應(yīng)。
另石灰漿的品質(zhì)好與差直接影響到反應(yīng),該反應(yīng)是除去酸性氣體的保證。垃圾電廠另一個(gè)污染源就是垃圾滲濾液。由于國(guó)內(nèi)垃圾生活垃圾分類程度較低,滲濾液濃度高,成分復(fù)雜,處理難度大。但經(jīng)過(guò)近年來(lái)國(guó)內(nèi)技術(shù)的不斷發(fā)展與完善,最終形成了較為成熟可靠的滲濾液處理工藝,其主要工藝流程如下:
在這個(gè)工藝流程中,由于納濾與反滲透都是膜過(guò)濾,處理過(guò)程中會(huì)伴隨產(chǎn)生約35%的滲濾液濃液,由于滲濾液濃液含有Ca+、Mg+、Al+、Cl-等離子很高的液體,不能作為工業(yè)水回用。也不能外排的。
對(duì)于垃圾滲濾液處理,現(xiàn)尚未有標(biāo)準(zhǔn)與相應(yīng)明確的辦法。多項(xiàng)目的環(huán)評(píng)報(bào)告中,常有兩種消納辦法:一種是回噴到焚燒爐中,另一種是泵入石灰漿作為制漿液。對(duì)于第一種方法,會(huì)引起鍋爐水冷壁受熱面的腐蝕,長(zhǎng)期采用該方式消納滲濾液濃液運(yùn)行必將影響鍋爐受熱面的壽命。
因此,大多數(shù)垃圾電廠采用第二種方法:將濃液泵至石灰制漿系統(tǒng),用作石灰制漿用水,但濃液中含有Ca+、Mg+、Al+、Cl-等離子,會(huì)影響石灰漿除酸的效果(我們?cè)诶姀S作了試驗(yàn),在不加濃液的石灰漿,讀出煙氣在線測(cè)出煙氣中SO2、SO3、HCl的數(shù)據(jù),再用加濃液與石灰漿溶液混合,對(duì)比兩組數(shù)據(jù),不加濃液的石灰漿效果更好,見(jiàn)圖中煙氣排放數(shù)據(jù))。
不加濃液的煙氣排放數(shù)據(jù):
加濃液的煙氣排放數(shù)據(jù):
垃圾電廠為了保證煙氣達(dá)標(biāo)排放,又不得不加大Ca(OH)2用量,但是消石灰溶解度很低,如果濃度過(guò)高,會(huì)引起旋轉(zhuǎn)霧化器的霧化頭掛漿(即為溶解的石灰漿粉粘附在旋轉(zhuǎn)霧化器噴嘴上),隨之會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)及不正常,因此加大Ca(OH)2石灰量的做法是有限的,另外就是加大噴漿量,但噴漿量過(guò)大,煙溫也會(huì)降低,工藝中要求煙溫控制在145~150℃,因此如果噴漿量多,煙溫就會(huì)降低,該方法還是受到受限。如何消納濃液是垃圾焚燒發(fā)電廠滲濾液處理環(huán)節(jié)中的難題。
二、新思路――冷卻水
將濃液泵至旋轉(zhuǎn)噴霧器,作為工藝?yán)鋮s水,工藝流程如圖:
滲濾液站→濃液容器→HDPE管道→旋轉(zhuǎn)噴霧器入口(見(jiàn)圖3)
采用這樣的工藝,比原來(lái)將濃液直接泵入石灰漿罐體內(nèi)相比可縮短濃液與石灰漿溶液混合的時(shí)間,減少了濃液在石灰漿溶液的反應(yīng),石灰漿液能夠與酸性氣體能達(dá)到正常反應(yīng)的效果,達(dá)到凈化煙氣的目的。
在石灰漿與濃液的試驗(yàn)數(shù)據(jù)得到證實(shí)后,即需要尋找可靠方案的實(shí)施。我們聯(lián)合設(shè)備廠家,將旋轉(zhuǎn)霧化器入口管道材質(zhì)改為哈氏合金的,經(jīng)過(guò)加溫到150℃~220℃長(zhǎng)期浸泡試驗(yàn),結(jié)果是發(fā)現(xiàn)未被腐蝕現(xiàn)象,而潮南項(xiàng)目在2015年屬中環(huán)第一個(gè)零排放的項(xiàng)目,因此實(shí)施了帶滲濾液處理的新型尼魯霧化器(普通的尼魯霧化器不能處理滲濾液濃液),見(jiàn)圖3。
旋轉(zhuǎn)霧化器的改進(jìn)設(shè)計(jì)。將進(jìn)入旋轉(zhuǎn)霧化器工藝?yán)鋮s水改為滲濾液濃液,并用HDPE的管,與石灰漿管共同注入旋轉(zhuǎn)霧化器,至霧化輪再匯集一起噴出,滲濾液與石灰漿混合時(shí)間只有50毫秒,極大的減少了滲濾液濃液與石灰漿的反應(yīng),同時(shí)也使得管壁不結(jié)垢。
三、方案實(shí)施
本人多次深入研究垃圾電廠石灰制漿系統(tǒng),并分析了各類進(jìn)口旋轉(zhuǎn)噴霧器,對(duì)噴霧器工藝?yán)鋮s水作了定量分析,得出以下工藝方案,工藝流程見(jiàn)附圖4:《滲濾液濃液作為反應(yīng)塔工藝?yán)鋮s水使用的工藝流程圖》。
四、結(jié)論
此項(xiàng)技術(shù)的采用,找到垃圾發(fā)電廠的滲濾液濃液處理的新路徑,為污水零排放的目標(biāo)提供了有力保障。目前環(huán)保要求日趨嚴(yán)格,污水零排放已是新建垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目的必然趨勢(shì),因此,此項(xiàng)技術(shù)值得在垃圾焚燒行業(yè)內(nèi)采用,并具備良好的推廣前景。
潮南項(xiàng)目目前每天都在利用該工藝線路處理廢水,減少了滲濾液濃液及污水濃液帶其他途徑的處理壓力,實(shí)踐證明該方案成功,潮南項(xiàng)目后國(guó)內(nèi)也陸續(xù)有其他項(xiàng)目采用該工藝線路處理廢水。(來(lái)源:中國(guó)環(huán)境保護(hù)集團(tuán)公司)
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