焚燒法
焚燒法
焚燒法主要用于高濃度有機廢水的處理,其實質(zhì)是對廢水進行高溫空氣氧化,使有機物轉(zhuǎn)化為無害的H2O、CO2等小分子。焚燒法一般用于高濃度有機廢水的處理,一般要求大于100g/L,且需要蒸發(fā)濃縮設施以及焚燒爐,污染物經(jīng)焚燒處理后可轉(zhuǎn)化為無害的二氧化碳和水,實際是利用高溫進行有機物的深度氧化。當含酚廢水中除酚外,還含有多種其他高濃度有機污染物、組成復雜,使酚的回收困難或不經(jīng)濟時,可考慮采用焚燒法進行高溫燃燒氧化,實現(xiàn)無害化。但是由于實際廢水組成復雜,焚燒后可能產(chǎn)生有毒氣體,導致二次污染。配備廢熱回收和二次污染控制裝置的先進焚燒系統(tǒng),可降低能耗和消除二次污染,有利于該技術的推廣應用。
熱值較低的廢水由于和燃物比例小,不足以維持焚燒溫度所以往往要先濃縮(如用蒸發(fā)和蒸餾法)再焚燒或領先輔助燃料進行焚燒。廢液中有機物的質(zhì)量分數(shù)一般在10%以上或CODCR>300g/L時,用焚燒法處理比用其他方法有利。國外使用焚燒法較多,在國際上焚燒技術排領先位置的有歐洲的芬蘭、德國等幾個國家,在美洲有加拿大、美國和亞洲的日本。我國盡管起步較遲,但在國內(nèi)建有代表性、成功的焚燒處理項目據(jù)資料統(tǒng)計有板有38項樣板工程。在國內(nèi)眾多的焚燒裝置介紹資料中發(fā)現(xiàn)有幾個共性特點:凡是焚燒高濃度有機廢液、有機廢氣或混燒廢液、廢氣的焚燒爐型極大多數(shù)采用立式爐。這與焚燒的介質(zhì)是液體特別有關系。尤其是有機廢液焚燒介質(zhì)的化學組分與焚燒工況有直接的關系。由于化學工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢液種類極其繁多,按其化學組成可以分列為三類:
1不含鹵素有機廢液,這類廢液中的有機化合物僅含有C、H、O,有時還含有S。這類有機廢液含水率低,自身可自燃,(如廢棄的有機溶劑),燃燒產(chǎn)物為CO2、H2O和SO2,燃燒產(chǎn)生的熱量可以通過余熱回收。
2含鹵素有機廢液,有機化合物包括CCL4、氯乙烯、溴甲烷等。這類廢液的熱值取決于鹵素的含量,焚燒處理時根據(jù)鹵素的含量、熱值來取決是否需要添加輔助燃料。含鹵素有機廢液在焚燒爐內(nèi)氧化后,將產(chǎn)生單質(zhì)鹵素或鹵素或鹵化氫(HF、HCL、HBR等),根據(jù)需要可以將其去除或回收。
3含高鹽有機廢液,含有高濃度無機鹽或有機鹽。這種廢液燃燒后會產(chǎn)生熔化鹽,因此設計選擇焚燒爐型最合適的爐型是圓型立式爐。因為廢液焚燒介質(zhì)設計選型圓型立式爐,爐型結構簡單,通常為內(nèi)襯耐火材料層,還能設計成一個夾套層以預熱空氣,降低輔助燃料耗量。圓型立式焚燒爐垂直放置,可以采用旋流燃燒器,在爐頂部位安置單個或多個廢液霧化噴嘴燃燒器,霧化的廢液微小液滴,在高溫火焰區(qū)域內(nèi)以懸浮態(tài)燃燒,以便與助燃空氣良好混合,增加停留時間,使霧化廢液微小液滴在高溫區(qū)內(nèi)充分燃燒。
焚燒法是目前處理火炸藥廢水最常用的方法。當有機廢水不能用其他方法處理時,可以用焚燒法,工業(yè)上常用焚燒法處理紅水(TNT堿性廢水)。紅水經(jīng)過過濾器進入貯草槽,用泵壓送至焚燒爐前的噴槍中,在此與由重油泵送來的重油共同由噴槍噴出,在高溫下(850~1000℃)燃燒,達到氧化分解有毒物質(zhì)的目的。1t紅水經(jīng)過濃縮焚燒能產(chǎn)生爐渣40~50kg,其組分大致為Na2SO4(85%)、Na2CO3(5%)、Na2SO3(6%)、水中不溶物(1%~2%)。目前應用還存在以下問題:燃燒溫度高,燃燒消耗大,處理每噸紅水需要重油100kg,風量30m3/min,加上維修、人員開支,每噸紅水處理需花費120元;高溫產(chǎn)生的大量的氫氧化物,不但嚴重腐蝕設備,而且會造成大氣污染;爐渣易堵塞出渣口,且不易運輸及利用;在操作過程中可能會發(fā)生爆炸事件,故危險性大。
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