通常将BOD5>1000mg/l,COD>2000mg/l的废液称为高浓度有机废液。高浓度有机废液的主要处理方法有生化降解法、高级氧化法、湿式氧化法和焚烧法等。焚烧处理是指在高温条件下,有机废液中的可燃组分与空气中的氧进行剧烈的化学反应,释放能量,产生固体残渣。焚烧技术是一种简单、高效、可行的废液处理方法,它既可以焚烧掉有害物质,又可以回收利用余热,降低处理成本,达到减量化、无害化、资源化的目的。焚烧法处理有机废液具有以下优点:去除彻底,低投资低能耗,处理及时操作简单,热量回收利用率高。
有机废液焚烧技术流程图
有机废液→预处理→高温焚烧→余热回收→烟气处理→烟气排放
预处理
由于有机废液的来源成分不同,通常进行预处理使其打到燃烧要求。
1.一般有机废液中含有固体悬浮颗粒,而有机废液常用雾化焚烧,因此在焚烧前需要过滤,去除有机废液中的悬浮物,防止固体悬浮物堵塞喷嘴,使炉体结垢。
2.不同工业废酸废液的酸碱度不同。酸性废液进入焚烧炉会造成炉体腐蚀,而碱性废液更容易造成炉膛的结焦结渣。因此工业废酸废液在进入焚烧炉前需要进行中和处理。
3.低粘度的有机废液有利于泵的输送和喷嘴雾化,所以可采用加热或稀释的办法降低有机废液的黏度。
4.噴液、雾化程度在废液焚烧过程中十分重要。雾化喷嘴的大小、喷雾形状直接关系到液滴的大小和液滴的凝聚。因此需要选择好合适的雾化喷嘴和雾化介质。
5.不适当的混合会严重限制某些作为燃料资源的废料的焚烧,合理的混合能促进促进多组废液的焚烧。混合组分的反应物成分和挥发性是提高混合效果的重要因素,混合物的粘性也十分重要,因为它影响雾化过程。合理的混合办法可以减少液滴的微爆现象。
高温焚烧
有机废液的焚烧过程大致分为水份的蒸发、有机物的汽化或裂解、有机物与空气中氧的燃烧反应三个阶段。
1.大多数有机废液的焚烧温度范围为900~1200℃,最佳的焚烧温度与有机物构成有关。
2.停留时间与废液的组成、炉温、雾化效果有关。在雾化效果好,焚烧正常的情况下,有机废液的停留时间一般为1~2秒。
3.空气过剩量的多少大多根据经验选取。空气过剩量大,不仅会增加燃料消耗,有时还会造成副反应。一般空气过剩量选取范围为20%~30%。
余热回收
余热回收装置并不是废液焚烧炉的必要部件,其是否安装取决于焚烧炉的产热量,产热低的焚烧炉安装余热回收装置是不经济的。废热回收设计还需要考虑废液燃烧产生的HCl、SO2等物质的露点腐蚀问题,要控制腐蚀条件,选用耐腐蚀材料,保证余热回收装置不进入露点区域。
烟气处理
有机废液含有dan氮、磷、氯、硫等元素,焚烧处理后会产生酸性气体。因此,焚烧装置必须考虑二次污染问题。美国EPA要求所有焚烧炉必须打到一下三条标准:
1.主要危险物P、O、H、C的分解率、去除率大于等于99.9999%;
2.颗粒物排放浓度34~57mg/dscm;
3.烟气中HCl/Cl2比值为21~600ppmv,干基,以HCl计。