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高浓度含盐废水液中焚烧处理技术_孔连琴

发布时间:2020-08-08 06:09 作者:优德88

  高浓度含盐废水液中焚烧处理技术_孔连琴_能源/化工_工程科技_专业资料。第 39 卷 第 10 期 2014 年 10 月 上海化工 Shanghai Chemical Industry ·1· 环境保护 高浓度含盐废水液中焚烧处理技术 孔连琴 宜兴福鼎环保工程有

  第 39 卷 第 10 期 2014 年 10 月 上海化工 Shanghai Chemical Industry ·1· 环境保护 高浓度含盐废水液中焚烧处理技术 孔连琴 宜兴福鼎环保工程有限公司 (江苏宜兴 214214) 摘 要 概述了常规水处理技术处理高浓度含盐废水的局限性,介绍了液中焚烧处理含盐废水的工艺技术和特点, 通过对液中焚烧技术正压工艺与负压工艺进行比较来论证正压工艺的可靠性;对烟囱“白烟”的产生原理 予以说明,并提出预防措施。含盐废水液中焚烧技术燃烧效率高、防腐能力强、控制先进,避免了传统焚烧炉 工艺的诸多弊端,解决了高化学需氧量(COD)含盐废水难以连续运转的难题,符合国家各项法律法规要求。 关键词 高浓度含盐废水 液中焚烧 正压 白烟去除 中图分类号 X 703 0 前言 印染、造纸、医药中间体、农药、化工等行业在生 产中会产生大量含盐有机废水,该类废水含盐量较 高、污染严重且没有回收价值,必须经过处理后才能 排放。目前最常用的水处理技术是生物处理,它具有 应用范围广、适应性强等特点。无机盐类在微生物生 长过程中起着促进酶反应、维持膜平衡和调节渗透 压等重要作用,但盐浓度过高又会对微生物的生长 产生抑制,其主要原因在于:(1) 盐浓度高会导致渗 透压高,使微生物细胞脱水,引起细胞原生质分离; (2) 盐析作用使脱氢酶活性降低;(3) 高氯离子对 细菌有毒害作用;(4) 含盐废水密度高,活性污泥容 易上浮流失。基于以上几点,生物处理技术只能处理 盐浓度低于 1%的含盐废水,如果对废水进行稀释, 不仅会造成水资源的浪费,而且还会造成处理设施 庞大、投资增加、运行费用提高、可行性差等后果。因 此,本文介绍了利用焚烧技术来处理高浓度含盐废 水的方法。 设备及烟道,从而影响尾段设备的使用,基本导致排 风机故障率高等现象,使设备不能连续稳定运行。 2 液中焚烧技术介绍 目前国际上高浓度含盐废水最成功最稳定的焚 烧技术即为液中焚烧系统,液中焚烧装置主要由储 槽区、进料输送系统、液中焚烧炉、辅助燃烧系统、急 冷罐、文丘里洗涤塔、仪电控制系统、高压送风系统、 烟风系统等构成,装置简图见图 1。 1 含盐废水的焚烧处理难点 有机含盐废水具有高含盐 (饱和溶解度以下)、 含卤族元素、高化学需氧量(COD)等特点,废水中的 无机盐以低熔点的钠盐为主,传统的废液焚烧炉在 处理以上废水时,往往由于无机盐熔点低(氯化钠熔 点为 801 ℃、硫酸钠熔点为 884 ℃),炉膛内温度高 (焚烧法规要求焚烧温度为 1 100 ℃)而造成无机盐 熔融结壁、不易出灰甚至随烟气进入后续工段堵塞 图 1 液中焚烧装置示意图 辅助燃料 / 废溶剂输送至高压燃烧器,充足的 补氧空气由燃烧风机提供,废水由均匀设在焚烧炉 肩部的雾化器定量喷入炉内,在压缩空气的雾化下 作者简介: 孔连琴 女 1980 年生 工程师 建造师 2003 年毕业于南京工业大学 研究方向为工业危险废物工艺设计 已发表论文 1 篇 ·2· 上海化工 第 39 卷 (雾化粒度以微米计),废水在高温下从液态变为气 态,废水中的钠盐也以微米级颗粒物的形式分散在 烟气中。焚烧炉温度为 1 100 ℃,废水中的有机物被 完全破坏分解,废液中的无机盐在高温下熔融,并在 高压风的作用下,一部分无机盐颗粒物在气流运动 过程中触碰到炉壁,大量小颗粒聚集为流体态的无 机盐顺着炉壁流至急冷罐并于水中溶解;另一部分 无机盐以颗粒物的状态随着烟气浸没至急冷罐,不 会出现无机盐堆积、结壁现象。冷却液循环至一定的 浓度后外排,外排的含盐水外观无色透明,COD、水 中悬浮物(SS)等各项指标均可达到国家一级排放标 准。此外,还可将该排放盐水通往三效蒸发器,回收 无机盐以供生产线循环使用。 完全燃烧产生的烟气通过诱导管进入冷却罐, 将 1 100 ℃的烟气瞬间冷却至 100 ℃以下,阻止二 噁英再次生成;通过控制冷却罐内 NaOH 溶液的加 药量来调节冷却液 pH 值,确保酸性气体的去除。 烟气中无机盐颗粒物在烟气和急冷液急剧地直 接接触、蒸发过程中会有一部分随烟气逃逸进入后 续工段,经文丘里喉管的高速洗涤,去除粉尘和细微 无机盐,最后达标的烟气通过烟囱排入大气中。 特别需要说明的是可以根据废水的具体组成, 在焚烧系统中增设脱硝、湿法静电除尘、废水浓缩等 装置以确保达标排放并进行合理经济的运行。 3 正压、负压焚烧工艺在液中焚烧应用的比 较 目前,我国主要的焚烧工艺为负压工艺,其优点 是在引风机的作用下烟气不易外泄,这在固废焚烧 炉上是很有必要的 (固体焚烧炉在连续进料和出灰 的过程中必须保持负压状态,否则烟气会逸出),但 在含盐废水焚烧处理时并不适用,从上述液中焚烧 的工艺描述可以看出,采用湿法尾气处理工艺,含盐 废水焚烧产生的烟气湿度大、颗粒物细,如果选用常 规的负压废液焚烧炉,引风机易发生故障,会对连续 稳定运行带来隐患。 (1) 由于烟气中水分含量较大,且在露点温度 以下,水蒸气容易在叶轮表面积聚,使叶轮重心不在 中心位置,通过离心力作用,使引风机轴承振动加 剧,不能连续稳定运转; (2) 烟气中逃逸的无机盐 / 粉尘颗粒随着气流 通过引风机,使叶轮磨损,并黏结在表面,造成叶轮 重心不在中心位置,使叶轮失去平衡、引风机轴承振 动加剧,不能连续稳定运转。 所以引风机容易发生故障,每次故障都会造成 不正常停炉,瞬间排放不达标尾气,对环境造成危 害。另外引风机位于后段,与正压的送风机相比,送 风机能力只需考虑燃烧用的空气,而引风机能力还 需要另外考虑废水的烟气发生量以及急冷罐蒸发的 水蒸气量,引风机的风量比送风机的风量高出 2 倍, 电力的消耗也在 2 倍以上,从运行成本来看不经济。 含盐废水的焚烧,因为低熔点钠盐高温熔融特 性,在焚烧量的工艺选择上,要关注的重点并不是泄 漏问题 (完全密封无泄漏的生产制作以现有工艺来 说并不是很困难),而是连续稳定运转、达标排放的 问题。正压工艺在连续稳定、经济运转上更优于负压 工艺。 4 液中焚烧烟囱“白烟”(水汽)的去除 液中焚烧采用的是湿法尾气处理工艺,最终烟 囱排出的烟气中水蒸气含量占 50%左右,高出外界 大气甚多。而在一定温度下,一定量的空气所能容纳 的水蒸气量有一定的限度 [空气中的水蒸气量多时 占大气的 3% ̄4%(体积分数),量少时仅占 0.01%, 一般情况下约 1.1%]。空气中水蒸气含量达到最高 限量时的空气称为饱和空气,湿冷的空气与烟囱口 排出的烟气接触时,外界大气无法吸收烟气中的水 蒸气,烟囱排出的气体会形成“白烟”,有碍环境美 观。“白烟”产生的主要影响因素为:(1)烟气中水蒸 气的含量、(2)排烟温度、(3)大气温度、(4)大气湿 度。另外烟囱出口处的烟气速度和烟囱出口处的风 速会影响到一定时间内烟气在空气中的扩散程度, 即烟气接触空气量的多少会影响“白烟”的形态。 随着烟气在排出烟囱之后与周围空气的混合, 烟气中的水蒸气被逐步稀释,一方面烟气与温度相 对较低的空气混合造成的降温会导致“白烟”的产 生;另一方面,与空气的混合会对烟气湿度起一定的 稀释作用,能抑制“白烟”的出现。“白烟”是否产生取 决于上述两种因素的作用大小,见图 2。 从图 2 分析可知,当烟气位于饱和湿度曲线左 侧时会产生“白烟”,位于右侧则不会出现“白烟”,即 提高烟气的出口温度对防止“白烟”效果非常明显, 另外可采取烟气再加热或冷凝去水等措施预防“白 烟”的产生。 第 10 期 孔连琴:高浓度含盐废水液中焚烧处理技术 ·3· 图 2 白烟防止原理图 5 结语 液中焚烧技术主要是针对含盐和高腐蚀废水而 特别设计的,运行稳定,不易发生故障,安全可靠,并 可以采用废溶剂替代辅助燃料,以废制废,烟气废水 均可以达标排放,无二次污染,自动化程度高,有很 大的推广价值和应用前景。 参考文献:(略) 收稿日期:2014 年 8 月 Submerged Combustion Technique for High Salt Concentration Waste Water Kong Lianqin Abstract: Summarizes the limitation of using conventional technique to treat high salt concentration waste water, in- troduces process technique and characteristics of submerged combustion for treatment of salt -containing waste water. Proves the reliability of positive pressure process by comparing it with negative pressure process of submerged combustion technique. Explains the principle of white smoke of chimney and puts forward preventive measures. Submerged combus- tion technique for salt-containing waste water treatment shows high efficiency of combustion, high anticorrosion ability and advanced control system. The technique avoids many disadvantages which exist in conventional incineration process, solves the difficulty of continuous operation of the plant for high chemical oxygen demand (COD) and salt -containing waste water treatment and meets the requirements of all national laws and regulations. Key words: High salt concentration waste water; Submerged combustion; Positive pressure; White smoke elimination !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 浙江力普纳米级碳酸钙粉碎成套生产线获科技创新基金扶持 最近,浙江省财政厅、浙江省 科技厅联合下发了“关于下达 2014 年第二批科技型中小企业创新基 金的通知”,浙江力普粉碎设备有 限公司承担的“低成本、节能和无 污染纳米级碳酸钙的粉碎成套生 产线”项目名列其中,获得科技创 新专项资金支持。这是该生产线获 得国家发明专利、列入浙江省新产 品之后的又一殊荣。 据了解,目前国内用于粉碎纳 米钙的设备一般都为单台粉碎设 备,即通常都是用旋风磨将纳米钙 粉碎一段时间后再用一定目数的 筛进行筛分,不符合粒度要求的物 料继续投入到粉碎机中粉碎,如此 供了技术装备支撑。 往复,直到所有的物料都粉碎完并 该生产线的创新之处在于自 符合要求。这种粉碎方式固然能将 主研发了旋风粉碎机、分级机、集 纳米钙粉碎到一定的粒度使其变 料装置、除尘装置、回料回风装置 成合格的产品,但生产效率过低, 等设备,优化布置组成用于纳米碳 不适合规模化生产,且粉碎过程中 酸钙粉碎的成套生产线,实现了粉 会产生大量的粉尘,在没有吸尘装 料超细粉碎的连续、高效和清洁生 置的情况下,对环境会造成很大的 产。该生产线能耗低、噪声小,其解 粉尘污染。为此,浙江力普从客户 聚后的纳米碳酸钙的粒径分布均 需求出发,加强生产线内部结构调 匀。核心技术已申请 7 项国家专利 整,配套升级换代,改进工艺,破解 保护,处于国内领先水平。整条生 了当前粉碎纳米钙粉碎设备效率 产线集粉碎、分级、集料、除尘于一 低、粉尘污染大的难题,解决了碳 体,处于封闭状态下完成,不会产 酸钙由粗变细的诸多技术难题,使 生粉尘污染,清洁环保,实现纳米 碳酸钙产业向纳米级转型升级提 钙的规模化生产。


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