針對某醫(yī)化企業(yè)工業(yè)廢水處理廠產(chǎn)生的有機(jī)廢氣無害化處理的項目，開發(fā)出的一套技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)安全的有機(jī)廢氣鍋爐焚燒處理工藝，經(jīng)應(yīng)用，該系統(tǒng)具有燃燒效率高、安全穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)效益好的特點。
1鍋爐熱力焚燒處理技術(shù)
鍋爐熱力燃燒技術(shù)指利用現(xiàn)有供電鍋爐、供熱鍋爐或其他非廢氣處理專用的焚燒爐，將產(chǎn)生的有機(jī)廢氣經(jīng)簡單預(yù)處理后直接引入到鍋爐燃燒室，在不增加設(shè)備或少增加設(shè)備的情況下，廢氣中的有機(jī)碳?xì)浠衔镉鰺岷笱趸氐追纸鉃槎趸己退?，達(dá)到凈化污染物的目的。
鍋爐熱力燃燒技術(shù)具有簡單實用、投資省、運行費用低、凈化效率高的優(yōu)點，還能帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益。蔡春雷等設(shè)計將聚醚生產(chǎn)過程中的有機(jī)廢氣送入鍋爐進(jìn)行焚燒，運行結(jié)果表明，鍋爐尾氣能達(dá)到國家的相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)，鍋爐熱力焚燒技術(shù)可用于有機(jī)廢氣處理。但有機(jī)氣體大都易燃易爆，對鍋爐存在腐蝕、爆炸等安全風(fēng)險，同時如果有機(jī)廢氣中含有除碳?xì)渫獾钠渌兀瑒t可能在燃燒后產(chǎn)生二次污染。因此，對于有機(jī)廢氣的處理，除凈化效率外還需要著重考慮處理系統(tǒng)的安全性。
2鍋爐熱力焚燒技術(shù)工程應(yīng)用
2.1項目概況
浙江某醫(yī)化企業(yè)集中污水處理廠日常運行過程中，其調(diào)節(jié)池、水解池、厭氧池等有惡臭氣體產(chǎn)生。此前，企業(yè)針對部分有惡臭產(chǎn)生的水池已進(jìn)行加蓋并將廢氣送至“堿洗+活性炭吸附”的工藝設(shè)備處理后排放，但是由于堿洗對惡臭氣體中有機(jī)物的吸收能力較差，且活性炭在運行過程中很快吸附飽和后穿透，同時前道堿洗后廢氣將夾帶大量的水汽進(jìn)入活性炭，使得活性炭層受潮，影響其使用，尾氣無法穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。為了解決上述問題，企業(yè)決定對其進(jìn)行改造，利用企業(yè)熱電循環(huán)流化床鍋爐，采用鍋爐熱力焚燒有機(jī)廢氣的技術(shù)進(jìn)行治理。
該企業(yè)制藥過程中使用大量有機(jī)溶劑，部分溶劑在使用過程中進(jìn)入污水后到達(dá)污水處理廠。經(jīng)分析，污水處理廠廢氣主要成分為少量甲苯、二甲苯、乙苯、二氯甲烷等有機(jī)廢氣和H2S、氨等惡臭廢氣，通過預(yù)處理后，進(jìn)入鍋爐系統(tǒng)焚燒的有機(jī)污染物主要為甲苯、二甲苯、乙苯和二氯甲烷。
2.2廢氣處理工藝介紹
本項目設(shè)計將集中污水處理廠廢氣(廢氣量50000～60000m3/h)經(jīng)企業(yè)原有的堿洗+除霧等預(yù)處理系統(tǒng)處理，由引風(fēng)機(jī)經(jīng)長距離不銹鋼管道輸送，并再次除霧去除水汽后通過預(yù)熱器預(yù)熱，最后送入鍋爐焚燒。該廢氣量分配至熱電廠90t/h循環(huán)流化床鍋爐，符合鍋爐一、二次補(bǔ)風(fēng)量要求，在進(jìn)焚燒爐前新增了除霧器，進(jìn)一步降低水汽含量。具體工藝流程見圖1。
2.3.1預(yù)處理系統(tǒng)
分析產(chǎn)生的污染物組分和焚燒爐工藝，在廢氣送焚燒爐前后的熱電廠內(nèi)的管道、風(fēng)機(jī)或者預(yù)熱階段存在可能的腐蝕風(fēng)險，需要采取一定的防腐保護(hù)措施。本項目在廢氣送熱電廠前采用堿洗噴淋預(yù)處理，去除硫化氫等酸性氣體，并能夠降低廢氣溫度，起到一定的防燃、防爆及阻隔的作用。
2.3.2除霧系統(tǒng)
噴淋后的廢氣夾帶大量水汽，空氣中的水分含量影響鍋爐焚燒效率，本項目在增壓離心風(fēng)機(jī)前后設(shè)置了兩道除霧系統(tǒng)，有效降低進(jìn)入鍋爐中的水汽含量，設(shè)備采用了絲網(wǎng)除霧器，對于3μm以上的霧滴，除霧效率達(dá)到98%以上。
2.3.3輸送系統(tǒng)
輸送系統(tǒng)采用不銹鋼304材質(zhì)，以法蘭連接，在管路下方開設(shè)一排水口用于排放可能存在的積水，為防止輸送過程中產(chǎn)生靜電引發(fā)安全事故，沿程安裝接地，消除可能產(chǎn)生的靜電。同時，新增引風(fēng)機(jī)克服輸送阻力，并在風(fēng)機(jī)處安裝聲光報警器，以監(jiān)視風(fēng)機(jī)故障情況。
2.3.4控制系統(tǒng)
針對離心風(fēng)機(jī)運行、廢氣量分配、摻燒量分配及各個儀表的信號使用，設(shè)置了一套PLC自動控制系統(tǒng)，所有控制都由PLC實現(xiàn)。PLC再將系統(tǒng)運行的信號輸送至熱電廠DCS系統(tǒng)，以便熱電廠控制室可以對整個鍋爐熱力焚燒系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。
考慮到電廠鍋爐停爐，廢氣從風(fēng)機(jī)后分成兩路，分別送至A、B兩臺循環(huán)流化床鍋爐的一、二次補(bǔ)風(fēng)進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)中，B號鍋爐作為備用系統(tǒng)使用，采用電動閥進(jìn)行控制，即當(dāng)A號鍋爐停爐時，開B路電動閥，同時關(guān)閉A路電動閥，廢氣進(jìn)入備用焚燒系統(tǒng)處理，反之亦然。為了提供合適的進(jìn)風(fēng)風(fēng)量，在廢氣管路末端設(shè)置壓力變送器在線測定壓力、風(fēng)量，信號輸出至PLC中，根據(jù)測定結(jié)果調(diào)節(jié)離心風(fēng)機(jī)的變頻器，同步控制旁路補(bǔ)風(fēng)量。
2.3.5安全系統(tǒng)
基于廢氣安全性評估，設(shè)置了可燃?xì)怏w報警系統(tǒng)和應(yīng)急排放系統(tǒng)，主要由可燃?xì)怏w報警器、應(yīng)急排放系統(tǒng)管路、電動閥和煙囪組成。
集中污水處理廠內(nèi)新增除霧器前設(shè)置了可燃?xì)怏w報警器，當(dāng)管路中廢氣超過爆炸極限的1/4時報警，打開電動閥讓廢氣應(yīng)急排放，通過就近設(shè)置的煙囪進(jìn)行排放，同時關(guān)閉輸送管路電動閥并切斷離心風(fēng)機(jī)電源;熱電廠A、B鍋爐進(jìn)風(fēng)口前的管路中設(shè)置了可燃?xì)怏w報警器，當(dāng)管路中廢氣超過爆炸極限的1/4時報警，打開超越管路電動閥，同時關(guān)閉輸送管路電動閥并調(diào)節(jié)旁路補(bǔ)風(fēng)量，讓廢氣通過熱電廠的鍋爐煙囪應(yīng)急排放。三套可燃?xì)怏w報警系統(tǒng)信號輸出至熱電廠DCS系統(tǒng)中以便熱電廠控制室對處理系統(tǒng)的運行狀況進(jìn)行監(jiān)控。
