污泥焚燒煙氣處理工藝探究

沈怡雯 汪喜生 鮑 悅呂瑞濱

（1上海城投污水處理有限公司石洞口污水處理廠 上海 200942 2金華市生態環境局武義分局 浙江金華 321200）

引言

污水處理工藝大多采用活性污泥法，這些褐色的絮狀污泥是由大量的細菌，真菌，原生動物和后生動物組成的，以污水中的有機物為食料進行新陳代謝。污泥可采用干燥或焚燒進一步脫水干化，從而使污泥體積與重量最大限度地減小。煙氣是焚燒處理的產物之一。

1 煙氣排放標準

污泥作為污水處理的副產物，處理處置也得到不斷地重視，上海市污泥產量逐年升高，污泥焚燒是污泥處置的方式之一，占28.03%。隨著污泥焚燒廠的建設，應用比例逐年上升。污泥焚燒是將污泥中的有機質發生燃燒反應，并轉化為CO2，H2O，N2等。煙氣是焚燒處理的產物之一，包括顆粒物，氮氧化物、二氧化硫等。上海地方標準《生活垃圾焚燒大氣污染物排放標準》(DB31 768-2013)要求2016年7月1日起所有設施實施新的煙氣排放標準。日均排放值與歐盟2000標準值而小時排放均值甚至低于其標準。

表1 煙氣排放標準比較

2 煙氣處理工藝

2.1 煙氣除塵工藝

煙氣除塵工藝常用的有旋風除塵器、靜電除塵器及布袋除塵器等。旋風除塵器一般用于捕集5-15微米以上的顆粒，除塵效率可達80%以上，但是捕集微粒小于5微米的效率不高。靜電除塵器利用靜電使粉塵分離，凈化效率高，能夠鋪集0.01微米以上的細粒粉塵。但一次投資較大，占地面積較大。布袋除塵器通過濾袋將煙塵有效捕集去除，捕獲粉塵微粒可達0.1微米，凈化效率可達99%以上。

2.2 煙氣脫氮工藝

煙氣中氮氧化物處理采用流化床焚燒爐能在較低溫度和較低氧含量條件下運行。主要通過焚燒爐留脫硝裝置接口，使用尿素進行脫硝，另有脫硝工藝改進，采用爐內脫硝，更高效。通過焚燒爐噴嘴等進入焚燒爐爐膛。霧化后的尿素液滴在爐膛內分解，生成的分解產物為NH3、H2O和CO2，發生反應后脫硝。

2.3 煙氣脫酸工藝

酸性氣體多采用半干中和、濕式洗滌等工藝進行處理。半干中和法采用噴淋等方式使熟石灰或NaOH與煙氣中酸性物質反應，達到“噴霧干燥”的反應過程。脫酸反應生成物基本上為干固態，不會出現廢水排放。濕式洗滌工藝使煙氣中酸性氣體與通過循環泵噴淋的NaOH溶液進行中和反應。濕法脫硫過程在溶液中進行，吸附劑和脫硫生成物均為濕態，濕法煙氣脫硫過程是氣液反應，其脫硫反應速率快，脫硫效率高。

2.4 煙氣重金屬處理

重金屬的處理采用粉末活性炭噴射工藝進行吸附處理。活性炭吸附在中和塔前噴射，經中和塔與煙氣脫硫劑一起循環流化，達到吸附反應去除重金屬的目的。同時，活性炭可隨煙氣進入布袋除塵器，附著在濾袋表面，起到二次吸附的作用。

2.5 煙氣二噁英處理

污泥焚燒煙氣中二噁英處理與焚燒條件有關，通風量，焚燒溫度，焚燒室停留時間等因素都能影響二噁英的處理。通風量低，焚燒溫度低，停留時間短易合成二噁英，控制產生來源，減少爐內形成，避免爐外低溫再合成等方法。優化爐膛設計，優化過量空氣系數，，焚燒爐燃燒室保持足夠的燃燒溫度和氣體停留時間，確保煙氣中具有適當的氧含量，達到分解破壞二噁英。采用袋式除塵器，避免二噁英爐外再合成。

3 污泥焚燒煙氣處理工程應用

上海某工程采用SNCR（焚燒爐內）+旋風除塵+半干法噴淋+布袋除塵+濕式洗滌+煙氣再熱工藝對污泥焚燒煙氣進行處理，工藝流程圖見圖1。

圖1 煙氣處理工藝流程圖

污泥焚燒煙氣產生量與實際處理量相關，去除效率與實際操作控制、污泥等因素相關，通過理論設計煙氣排放濃度能達標排放，實際煙氣排放濃度也在排放標準范圍內。

表2 煙氣處理后排放濃度值

結語

污泥焚燒煙氣排放標準愈趨嚴格，煙氣處理工藝較多，但針對不同工況條件，煙氣處理工藝研究較少，對煙氣處理效率的研究，如對泥質、處理設備、處理量與效率等因素要進一步探究，更好地控制煙氣污染物排放。