工業(yè)污泥回收價(jià)值高，具有顯著的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益，但是污泥焚燒后產(chǎn)生的煙氣含有大量污染物，需要進(jìn)行綜合治理。本文首先探討了多種脫酸工藝，然后重點(diǎn)對(duì)鈉堿法和石灰石石膏法進(jìn)行技術(shù)比較并開(kāi)展運(yùn)行經(jīng)濟(jì)分析，最后根據(jù)污泥焚燒煙氣的特點(diǎn)，提出適合目前環(huán)保要求的煙氣脫酸處理工藝。研究表明，干法脫酸 + 濕法脫酸復(fù)合工藝具有諸多優(yōu)點(diǎn)，值得廣泛推廣和應(yīng)用。

部分工業(yè)污泥有較高的回收價(jià)值，若回收其中有效成分，不僅可以緩解環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，而且具有顯著的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。目前，國(guó)內(nèi)已經(jīng)有多項(xiàng)火法危廢處置項(xiàng)目。污泥焚燒后產(chǎn)生的煙氣含有大量污染物，需要進(jìn)行綜合治理。為切實(shí)改善空氣質(zhì)量，各地都響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，陸續(xù)制定了大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃，大幅度削減二氧化硫、氮氧化物、粉塵等的排放量，確?？諝赓|(zhì)量全面改善。因此，本文重點(diǎn)分析了工業(yè)污泥焚燒煙氣的脫酸工藝。

一、脫酸工藝類型

工業(yè)污泥焚燒后產(chǎn)生的煙氣含有一定量的氯化氫（hcl）、硫氧化物（sox）、氮氧化物（nox）和氟化氫（hf）等，為了滿足環(huán)保要求，其需要設(shè)置脫酸系統(tǒng)。酸性氣體凈化工藝分為干法、半干法和濕法三種，每種工藝有多種組合形式，也各有優(yōu)缺點(diǎn)。

1、干法脫酸

干法脫酸是將石灰粉或小蘇打噴入煙道或干法脫酸塔中，使其與酸性氣體接觸并發(fā)生反應(yīng)。生成的產(chǎn)物一部分經(jīng)煙道或干法脫酸塔底部排出，一部分與粉塵一起由除塵器捕集下來(lái)，經(jīng)排灰收集系統(tǒng)收集后再進(jìn)行深化處理。凈化的煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)從煙囪排至大氣。干法脫酸具有操作方便、投資成本低等特點(diǎn)，但干法工藝原理是干粉與煙氣接觸反應(yīng)，反應(yīng)接觸面小，干粉的用量比較高。

2、半干法脫酸

半干法工藝是將一定濃度的石灰漿噴入吸收塔中與酸性氣體反應(yīng)，確保石灰漿液霧滴與煙氣充分混合，反應(yīng)后生成的部分副產(chǎn)物沉降到吸收塔底部排出，而另外一部分的細(xì)微顆粒與粉塵一起經(jīng)除塵器捕集下來(lái)，收集后進(jìn)行處理。凈化的煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)從煙囪排入大氣。半干法工藝技術(shù)成熟，在垃圾焚燒中運(yùn)用比較多。

3、濕法脫酸

在工業(yè)垃圾處理中，濕法脫酸用得比較多的是石灰石石膏法和鈉堿法。濕法工藝對(duì)煙氣污染物的去除效果好，爐后煙氣經(jīng)除塵后進(jìn)入濕式脫酸塔，煙氣與堿液反應(yīng)，以去除煙氣污染物，凈化后的煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)從煙囪排出。脫酸塔排出的廢水經(jīng)處理后方可排放。濕式脫酸塔的型式很多，其共同點(diǎn)都是盡可能增加氣-液兩相接觸的面積和時(shí)間，以提高效率。實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明，濕式工藝對(duì)酸性污染物的去除效率高，能夠適應(yīng)各種工況的運(yùn)行要求。

從目前來(lái)看，在煙氣脫酸凈化工藝中，濕法工藝效果最好，其次為半干法工藝。濕法工藝對(duì)污染物的脫除率高，但會(huì)產(chǎn)生廢水，系統(tǒng)復(fù)雜。干法工藝二次產(chǎn)物很少，易于處理，但其酸性氣體脫除率比較低。

二、脫酸工藝選擇

工業(yè)污泥來(lái)料復(fù)雜，變化很大，工業(yè)污泥焚燒后產(chǎn)生的煙氣有四大特點(diǎn)。一是煙氣攜帶粉塵多。粉塵主要由金屬、金屬氧化物或不完全燃燒物質(zhì)等組成。二是含濕量大。工業(yè)污泥含水量比較高，所以含塵煙氣的含濕量較大，按體積比計(jì)算，水分含量介于30%-40%。三是含有腐蝕性氣體。煙氣中含有一定量的氯化氫（hcl）、硫氧化物（sox）、氮氧化物（nox）和氟化氫（hf）等。四是來(lái)料不穩(wěn)定，導(dǎo)致煙氣成分也不穩(wěn)定，腐蝕性氣體成分變化比較大。

脫酸工藝選擇需要滿足以下要求：一是煙氣中的水不冷凝，否則會(huì)導(dǎo)致水處理規(guī)模變大；二是布袋收塵器入口煙氣溫度足夠高卻不糊袋；三是脫酸副產(chǎn)物易處置；四是煙氣達(dá)標(biāo)排放。

干法脫酸效率不高，一般保持在30%-60%。半干法工藝成熟，在垃圾焚燒中運(yùn)用比較多，但因污泥來(lái)料不穩(wěn)定，煙氣成分變化很大且煙氣量比較小，人們需要保證布袋除塵器進(jìn)口溫度，而半干法脫酸系統(tǒng)效率難以保證。濕法脫酸效率高，滿足煙氣成分變化大的處置要求，系統(tǒng)穩(wěn)定，比較適用于工業(yè)污泥焚燒煙氣處理系統(tǒng)。因此，本文推薦工業(yè)污泥焚燒煙氣處理采用干法脫酸 + 濕法脫酸復(fù)合工藝。

三、石灰石石膏法和鈉堿法的技術(shù)比較

1、石灰石石膏法

除塵處理后，鍋爐排出的煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)進(jìn)入脫酸裝置。煙氣與脫酸塔內(nèi)噴淋出的石膏漿液充分接觸，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，煙氣中的so2被去除。凈化后的煙氣經(jīng)脫酸塔頂部的除霧器除去霧滴，然后通過(guò)煙囪排入大氣。其他有害物質(zhì)（如飛灰、so3、hcl 和 hf）大部分也得到去除。脫硫副產(chǎn)品石膏通過(guò)石膏排出泵從脫酸塔抽出，輸送至脫水系統(tǒng)進(jìn)行過(guò)濾脫水，石膏脫水后含水量降到小于10%。

一套完整的石灰石-石膏濕法全煙氣脫硫裝置由煙氣系統(tǒng)、吸收氧化系統(tǒng)、石灰石漿液制備系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、漿液排放及事故漿液系統(tǒng)等構(gòu)成。吸收塔so2的脫除原理如下：

2、鈉堿法

鈉堿法以氫氧化鈉作為脫硫劑，通過(guò)泵將其打入脫酸塔內(nèi)，使其與煙氣中的 so2反應(yīng)生成亞硫酸鈉和硫酸鈉，并通過(guò)加入新鮮脫硫劑來(lái)調(diào)節(jié)溶液ph，使溶液保持較高的脫硫率，廢液排入廢水系統(tǒng)進(jìn)行處理。鈉堿法技術(shù)成熟，脫硫率高，吸收過(guò)程中無(wú)堵塞等現(xiàn)象，可以有效對(duì)煙氣進(jìn)行脫酸處理，不會(huì)產(chǎn)生二次污染。一套完整的鈉堿法脫酸系統(tǒng)由煙氣系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)、堿液制備系統(tǒng)和工藝水系統(tǒng)等構(gòu)成，其涉及的主要反應(yīng)如下：

3、兩種工藝比較

石灰石石膏法和鈉堿法兩種工藝的綜合比較結(jié)果如表1所示。從表1可以看出，石灰石石膏法比鈉堿法多一套石膏脫水系統(tǒng)，其系統(tǒng)復(fù)雜，投資成本高，但運(yùn)行成本低，廢水產(chǎn)生量小。

四、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性分析

1、概述

下面以某工業(yè)污泥處置項(xiàng)目為例，分析和比較其運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。本項(xiàng)目擬選用“sncr+急冷塔+干法脫酸+活性炭噴射+布袋除塵器+濕法洗滌塔”復(fù)合工藝，擬選工藝主要包括五部分。

一是 sncr。在高溫（800-1000℃）條件下，利用還原劑將 nox 還原成 n2，噴氨接口設(shè)置在余熱鍋爐合適位置，脫硝效率為45%-60%。二是急冷塔。將煙氣溫度從 500℃迅速降溫至低于200℃，避開(kāi)二噁英的二次合成溫度區(qū)間，抑制二噁英的二次生成。三是干法脫酸。脫除煙氣中，部分酸性物質(zhì)含硫量高，而小蘇打成本高，脫硫劑采用消石灰粉。四是布袋除塵器。其可以去除煙塵，去除率通常超過(guò) 99.9%。五是濕法脫酸塔。濕法脫酸塔是煙氣達(dá)標(biāo)排放的重要手段，脫酸工藝采用 naoh或石灰石作為脫酸藥劑，即使煙氣中so2、hcl等酸性氣體濃度偏高，也能保證煙氣達(dá)標(biāo)排放。

2、運(yùn)行成本計(jì)算說(shuō)明

有關(guān)成本費(fèi)用數(shù)據(jù)均以設(shè)備100%負(fù)荷運(yùn)行為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算；年利用小時(shí)數(shù)確定為 7500h；廢水排放執(zhí)行納管標(biāo)準(zhǔn)；干法脫酸按照30%脫酸效率考慮；僅對(duì)濕法進(jìn)行運(yùn)行成本分析；鈉堿法按照30%氫氧化鈉溶液的基準(zhǔn)計(jì)算成本。

3、運(yùn)行成本的綜合經(jīng)濟(jì)性分析

本項(xiàng)目的運(yùn)行成本主要包括原料費(fèi)、電費(fèi)、水費(fèi)及廢水處理設(shè)施運(yùn)行費(fèi)等，如表2所示。

從表2可以看出，鈉堿法的總運(yùn)行成本比石灰石石膏法高985.84元/h，若廠區(qū)有集中廢水處理系統(tǒng)，不考慮廢水處理設(shè)施運(yùn)行成本，則前者的總運(yùn)行成本比后者高535.84元/h。

五、結(jié)論

污泥焚燒項(xiàng)目煙氣脫酸推薦采用干法+濕法脫酸復(fù)合工藝。如工業(yè)污泥含硫量高，考慮運(yùn)行成本，干法脫酸脫硫劑推薦采用消石灰粉；對(duì)于煙氣量比較小且含酸量不高的項(xiàng)目，濕法推薦采用鈉堿法脫酸，設(shè)備不易堵塞，運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單；對(duì)于含酸量高的項(xiàng)目，濕法推薦采用石灰石石膏法，廢水量少，運(yùn)行成本低。