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摘要:焚烧法在垃圾的处理问题上得到了广泛的使用,而且具有速度快、垃圾无害处理、垃圾减量的优势,因此在我国城市发展中,对垃圾处理方式也在不断的完善。酸性气体脱除技术作为烟气净化技术的核心,因此本文主要根据垃圾的特点,结合生活垃圾焚烧厂建设的经济性以及适应性进行研究。湿法脱酸的工艺成本较高,但是对于烟气污染物的处理却有较大的优势。
关键词:焚烧法;湿法脱酸工艺;经济性
一、工艺概况及基本特点
随着对烟气污染物处理方式不断增多,处理的工艺也越来越先进,因此很多的欧洲国家会采用湿法或者湿法改进组合工艺。在焚烧厂建立的时候,也更多的关注环境投资了。目前对于脱酸工艺的要求也是越来越高,因此也能不断的满足环境的要求。对于这种技术在中国的使用也可以借鉴一些其他国家的成熟应用,能为我国的烟气净化提供更多经验。
一般的湿法脱酸技术主要使用的是洗涤塔的形式,就是当烟气进入了洗涤塔,就会使得烟气和碱性溶液相互接触,然后达到一定的脱酸效果。在国外有很多国家会使用这种技术,并且根据实验的结果表明,对于HCI的脱除率高达99%以上,特别是对S02的处理也能达到96%之上,完全满足烟气酸性污染物符合EU2000/76/EC的标准。一般使用洗涤塔可以放在下游,能防止一些烟气污染物阻塞喷嘴。使用的吸收液主要是烧碱溶液,在反应的时候,能够使碱和氯化氢等反应后增加吸收液中的反应生成盐,并且注意要在低于设定的盐浓度可以一直循环使用,假如超过了标准,也就是设置的盐浓度,就需要对原有的吸收液进行抽取,并且可以补充一些新的烧碱水溶液。在吸收塔的上部去除烟气里面的水分,也就是减湿部,当烟气中的有害物质被去除之后,加热一直到烟气露点之上的温度然后排到空气中。湿法工艺如图1所示。
(一)物料消耗成本
在使用湿法的工艺时,因为类型是多种多样,因此在选择上必须要注意。很多的工艺比较复杂且成本较高。还有一些工艺不是很复杂的而且应用比较广泛的比如:半干法+湿法、单独湿法、干法+湿法等各种工艺类型。
半干法+湿法的形式是一种比较先进的烟气脱酸工艺,而且在欧洲受到了广泛的欢迎和使用,这种工艺成本很高,所以对发达国家来说比较实用。对我国来说,因为尚处于社会主义经济发展的初级阶段,因此不适合使用这种成本过高的工艺,所以不能讲这种方式当做我国焚烧厂的主要工艺。
单独湿法的主要特点是,在湿式的洗涤塔内工作,不过会增加洗涤塔的负荷,而且会产生大量的废水,消耗比较大,因此成本相对较高。根据一些已经使用过这种方式的国家的运行的经验,可知干法+湿法的成本比单独湿法要低。
(二)污染物排放指标
使用“干法+湿法”的方式可以达到EU2000/76/EC标准,并且在这种方式的使用下,污染物排放指标要比当前的“半干法+干法”工艺更好。我们可以通过对比来看这两种工艺的不同指标。我们选择了两个不同国家的两个垃圾焚烧厂,其中X厂为美国某垃圾焚烧厂,Y厂是俄罗斯某垃圾焚烧厂。X厂选择的是“干法+湿法”,Y厂选择的是“半干法+干法”施工工艺,我们可以根据表1进行分析,在SOx、HCl两个指标上,X厂的排放数据比Y厂要低很多。
根据分析,发现水洗的形式也能将烟气里的粉尘和重金属去除。根据外国的经验得出结论,烟气湿法净化工艺的重金属排放指标明显比半干法的工艺更有效。
二、适应性分析
根据分析,我们了解到“干法+湿法”的净化工艺的优势更加明显,而且其综合经济性以及污染物的排放指标都要高于“单独湿法和半干法+湿法”,因此也同样满足了要求越来越高的环境标准,而且这种方式也比较适合我国国内一些比较发达的城市和区域使用。
(一)设备投资
在使用“干法+湿法”思维工艺时需要注意,烟气净化时需要用到几个系统,主要是:熟石灰及活性炭喷射系统、湿式洗涤塔系统、减温塔系统以及烟气再加热系统。一般使用的吸收剂是NaOH溶液。
(二)废水处理
在烟气净化的过程中,湿法脱酸一般会产生很多的废水,因此对于一些规模较大的焚烧厂来说,需要对产生的废水进行及时的处理。在洗涤塔系统中水里面的COD、BOD5含量较低,因此可以达到一般的污水排放的标准。而且,虽然在废水中,TDS的含量也比较高,不过一般都不是有害物质,在污水排放的标准中,对于含盐量没有一个具体的规定,因此不需要考虑这一问题。主要考虑的是废水中的SS、Hg需要进行去除,可以采用的工艺成本计算大约是每年需要220万元(垃圾2.2元/吨)。
三、经济性分析
本次分析还要对于“干法+湿法”和“半干法+干法”的综合投资和成本进行分析,具体分析情况可见表2。
表2“干法+湿法”和“半干法+干法”的综合投资和成本对比
根据分析可知,“干法+湿法”比“半干法+干法”的成本高出很多,如果按照一个焚烧厂的规模为3000t/d为例,每年需要多花710万元。
结论:在烟气净化技术中,使用湿法的工艺要比半干法更好一些,满足环境的标准以及污染物排放标准,而且也受到了国外的推崇。湿法工艺在设备方面的投资成本较高,而且在使用的时候需要将烟气加热再排放,因此工艺复杂且需要进行发电,湿法的废水中的重金属等物质也需要去除。
参考文献
[1]生活垃圾焚烧厂烟气净化工艺选择及案例分析[J].王金波,江家骅,梁晓菲.环保科技.2008(03).
[2]城市生活垃圾焚烧烟气的新式净化工艺处理效果[J].王芳,侯方东,刘晓勤.制冷与空调(四川).2005(02).