生活垃圾焚烧烟气净化工艺流程-环境监测在线分析技术

垃圾焚烧产生的酸性气体、二噁英、重金属和颗粒物等，需要经过处理，才能满足相关法规的排放要求。典型的组合净化工艺包括：

①半干法除酸+活性炭喷射吸附二噁英和重金属+布袋除尘。

②SNCR脱硝+半干法除酸+活性炭喷射吸附二噁英+布袋除尘。

③半干法除酸+活性炭粉末喷射吸附二噁英+布袋除尘+SCR脱硝。

目前应用最广泛的是第①种工艺。

（1）半干法除酸工艺

酸性气体的处理工艺包括湿法、干法和半干法，湿法净化工艺的污染物净化效率最高，可以满足严格的排放标准，但其流程复杂，配套设备较多，一次性投资和运行费用高，并有后续的废水处理问题；干法净化工艺简单，投资和运行费用明显低于湿法，操作水平要求较低，且不存在后续的废水处理问题，但是，污染物净化效率相对较低，除尘负荷大。半干法净化工艺不仅可以达到较高的污染物净化效率，而且具有投资和运行费用低、流程简单、不产生废水等优点，被美国国家环保局定为垃圾焚烧烟气净化最佳工艺，目前在垃圾焚烧厂烟气中酸性气体净化系统中的应用较多。

半干法除酸的原理是将生石灰（CaO）加水制作成熟石灰浆体Ca（OH）2，在吸收塔与烟气中的HCl和SO2等反应去除酸性气体。其工艺流程如图6.4所示。磨碎后石灰形成粉末状吸收剂，加入一定量的水形成石灰浆液，以喷雾的形式在半干法净化反应器内完成对气态污染物的净化过程。在高温条件下，浆液中的水分得到蒸发，残余物则以干态的形式从反应器底部排出。从反应器排出后带有大量颗粒物的烟气进入静电除尘器或袋式除尘器，净化后的烟气从烟囱排入大气。除尘器捕获的颗粒物作为最终的固态废物排出。在该工艺中，反应器底部排出的残余物（其中含有大量未反应的吸收剂）可返回系统内部循环使用，从而节省吸收剂用量。

图6.4　生活垃圾焚烧半干法净化工艺流程

1—烟气；2，3—石灰浆液准备箱；4—给料箱；5—喷雾干燥吸收塔；6—除尘器；7—烟囱；8—吸收剂循环使用；9—固态灰渣(www.xing528.com)

半干法主要有3种方法：喷雾干燥法、循环流化床处理法和MHGT处理法。喷雾干燥法技术成熟、吸收塔配置简单，应用较多。其主要特点是：烟气通过吸收塔顶部烟气扩散器和一个中心烟气气散箱进入吸收塔；从制浆系统来的石灰浆液通过吸收塔顶部高速旋转喷雾器雾化为均匀、精细分布的雾滴，然后在吸收塔中与烟气接触。

当垃圾焚烧的烟气不能满足NOx排放要求时就需要增加NOx的处理。

（2）活性炭喷射吸附法除二噁英和重金属工艺

为了满足越来越严格的生活垃圾焚烧烟气排放标准，确保重金属（尤其是Hg）和二噁英（PCDDs）、呋喃（PCDFs）的排放达标，除湿法除酸外，现代化大型生活垃圾焚烧厂还要在其基础上增加活性炭喷射吸附的辅助净化措施。其工艺流程如图6.5所示。

图6.5　活性炭喷射吸附示意图

1—烟气；2—喷雾干燥塔；3—袋式除尘器；4—引风机；5—烟囱；6—石灰；7—石灰仓；8—石灰熟化仓；9—石灰浆液制备箱；10—水；11—活性炭；12—活性炭仓；13—文丘里喷射器；14—塔底灰渣排出；15—飞灰排出

活性炭通过文丘里喷射器喷入喷雾干燥器和布袋除尘器之间的烟道内，在烟道中与烟气强烈混合，吸附一定量的污染物（未饱和），随后再与烟气一起进入后续的袋式除尘器中，停留在滤袋上，与缓慢通过滤袋的烟气充分接触，最终达到对烟气中重金属Hg、PCDDs和PCDFs等污染物进行吸附净化的目的。

（3）除尘工艺

除尘是通过除尘器实现的，目前应用较多的是静电除尘器和袋式除尘器。国外的工程实践表明，静电除尘器使颗粒物的浓度（标准状态下）控制在45 mg/m3以下，而袋式除尘器的除尘效率更高，可以使颗粒物的浓度控制在更低的水平。另外，袋式除尘器虽然易受气体温度和颗粒物黏性的影响，致使滤料的造价增加和清灰不利，但其除尘效率对进气条件的变化不敏感，不受颗粒物比电阻和原始浓度的影响，而太高或太低的比电阻却可能导致静电除尘器的除尘效率大大降低，故两者各有优缺点。此外，值得说明的是，袋式除尘器在高效去除颗粒物的同时兼有净化其他污染物的能力，并可截留部分二噁英。因此，近年来国内外新建的大规模现代化垃圾焚烧厂大都采用袋式除尘器。