通常將BOD5>1000mg/l,COD>2000mg/l的廢液稱為高濃度有機廢液。高濃度有機廢液的主要處理方法有生化降解法、高級氧化法、濕式氧化法和焚燒法等。焚燒處理是指在高溫條件下,有機廢液中的可燃組分與空氣中的氧進行劇烈的化學反應,釋放能量,產生固體殘渣。焚燒技術是一種簡單、高效、可行的廢液處理方法,它既可以焚燒掉有害物質,又可以回收利用余熱,降低處理成本,達到減量化、無害化、資源化的目的。焚燒法處理有機廢液具有以下優點:去除徹底,低投資低能耗,處理及時操作簡單,熱量回收利用率高。
有機廢液焚燒技術流程圖
有機廢液→預處理→高溫焚燒→余熱回收→煙氣處理→煙氣排放
預處理
由于有機廢液的來源成分不同,通常進行預處理使其打到燃燒要求。
1.一般有機廢液中含有固體懸浮顆粒,而有機廢液常用霧化焚燒,因此在焚燒前需要過濾,去除有機廢液中的懸浮物,防止固體懸浮物堵塞噴嘴,使爐體結垢。
2.不同工業廢酸廢液的酸堿度不同。酸性廢液進入焚燒爐會造成爐體腐蝕,而堿性廢液更容易造成爐膛的結焦結渣。因此工業廢酸廢液在進入焚燒爐前需要進行中和處理。
3.低粘度的有機廢液有利于泵的輸送和噴嘴霧化,所以可采用加熱或稀釋的辦法降低有機廢液的黏度。
4.噴液、霧化程度在廢液焚燒過程中十分重要。霧化噴嘴的大小、噴霧形狀直接關系到液滴的大小和液滴的凝聚。因此需要選擇好合適的霧化噴嘴和霧化介質。
5.不適當的混合會嚴重限制某些作為燃料資源的廢料的焚燒,合理的混合能促進促進多組廢液的焚燒。混合組分的反應物成分和揮發性是提高混合效果的重要因素,混合物的粘性也十分重要,因為它影響霧化過程。合理的混合辦法可以減少液滴的微爆現象。
高溫焚燒
有機廢液的焚燒過程大致分為水份的蒸發、有機物的汽化或裂解、有機物與空氣中氧的燃燒反應三個階段。
1.大多數有機廢液的焚燒溫度范圍為900~1200℃,最佳的焚燒溫度與有機物構成有關。
2.停留時間與廢液的組成、爐溫、霧化效果有關。在霧化效果好,焚燒正常的情況下,有機廢液的停留時間一般為1~2秒。
3.空氣過剩量的多少大多根據經驗選取。空氣過剩量大,不僅會增加燃料消耗,有時還會造成副反應。一般空氣過剩量選取范圍為20%~30%。
余熱回收
余熱回收裝置并不是廢液焚燒爐的必要部件,其是否安裝取決于焚燒爐的產熱量,產熱低的焚燒爐安裝余熱回收裝置是不經濟的。廢熱回收設計還需要考慮廢液燃燒產生的HCl、SO2等物質的露點腐蝕問題,要控制腐蝕條件,選用耐腐蝕材料,保證余熱回收裝置不進入露點區域。
煙氣處理
有機廢液含有dan氮、磷、氯、硫等元素,焚燒處理后會產生酸性氣體。因此,焚燒裝置必須考慮二次污染問題。美國EPA要求所有焚燒爐必須打到一下三條標準:
1.主要危險物P、O、H、C的分解率、去除率大于等于99.9999%;
2.顆粒物排放濃度34~57mg/dscm;
3.煙氣中HCl/Cl2比值為21~600ppmv,干基,以HCl計。