“两级干化+焚烧”技术在炼油化工危废处理中的应用

“两级干化+焚烧”技术在炼油化工危废处理中的应用

于水

 大庆石化公司水气厂，黑龙江 大庆 163714

摘要：本论文介绍了采用“两级干化+焚烧”工艺进行危险废物处理的工程实例，首先通过薄层和桨叶干化机对污泥进行干化降低含水率，提高污泥热值后进行焚烧处理，废气经“SNCR脱硝+半干急冷+干式吸收+布袋除尘+湿法除酸+SCR脱硝”组合工艺处理，尾气中的粉尘、二噁英、酸性物质及重金属得到有效去除，满足国家最新环保要求。

关键词：危险废物；污泥干化；污泥焚烧

1前言

炼油化工企业在生产过程中会产生大量的污泥，这些危险废物如果得不到有效处理，将对环境造成严重危害。本项目采用“两级干化+焚烧”的工艺路线，其中干化系统设计处理能力38t/d，焚烧系统设计处理能力18t/d。尾气处理部分选择“SNCR脱硝+半干急冷+干式吸收+布袋除尘+湿法除酸+SCR脱硝”组合工艺，对尾气中的粉尘、二噁英、酸性物质及重金属进行去除[1-2]。

2危险废物来源及组成分析

为了确定污泥干化和污泥焚烧装置的处理能力以及各项设计参数，对公司产生危险废物的所有装置进行统计，对产生的危险废物分别进行元素组成分析，形成最终配伍结果。

经过统计，产生的危险废物主要包括：炼油污水脱水污泥、化工污水脱水污泥、腈纶污水气浮池脱水浮渣、腈纶厂污水预处理脱水污泥、原油脱水污泥、ABS污水脱水浮渣、废离子交换树脂等，来泥含水率约85%，合计44.99t/d。

3工艺流程简介

3.1“薄层+桨叶”两级干化系统

根据接收泥质的分析，污泥干化系统采用“薄层干化+桨叶干化”的两级干化工艺[3-5]。考虑到接收污泥具有含水率高、波动大、成分复杂、含油、含盐等特点，可能无法满足薄层干化所需的泥质条件，导致单级干化不能稳定达到出泥含水率30-40%的目标，因此增设再干化段，用于强化去除薄层干化剩余水分，若泥质条件较好，干化污泥可超越再干化段。

图1两级干化系统流程图

3.2  污泥进料及焚烧系统

3.2.1污泥进料系统

为避免异物进入，通过三级预防措施进行杂质的筛分、过滤和隔离。一级筛分在污泥料仓进口设置250×250mm的钢制网状筛网，用于大块杂物筛分。二级过滤为螺旋输送机出口过滤器设置30×40mm格栅网，通过螺旋输送机电流变化及料仓料位变化判断是否有异物被过滤出来，当发现有异物时需停止螺旋输送机并通过手孔将异物取出。三级隔离为在污泥螺杆泵出口管道上设置金属杂物探测装置，利用电磁感应原理，当管道内流动的污泥中有金属杂物时，金属杂物从磁场中穿过会感生电流，磁场的变化被探测。

3.2.2污泥焚烧系统

由于上游装置产生的危险废物种类繁杂，性质和状态各异，为实现稳定进料，因此设有以下几种进料模式，通过几种进料模式物料进入烟气-物料顺流式回转窑。

（1）干污泥进料模式：污泥经干化后含水率30-40%经过螺旋输送机送到链板输送机，顺溜槽进入回转窑送料螺旋，最终进入回转窑。

（2）湿污泥进料模式：成分复杂且易燃易爆的污泥由汽车运输至含油污泥料仓，再通过料仓底部的螺杆泵，经污泥喷枪送入回转窑。

（3）散装固体进料模式：废离子交换树脂等无法满足泵送要的废料装袋后由斗式提升机提升至回转窑，主要设备包括“斗式提升机+缓存仓+推料机构”。

3.3“两级脱酸+两级脱硝”废气处理系统

（1）二燃室：烟气进入二燃室后，通入燃料气，将温度升至1100℃，停留时间≥2秒，确保有害物质高温下完全分解。

（2）一级脱硝：在膜式壁锅炉第一回程处设SNCR脱硝反应系统，采用20%氨水溶液作为还原剂，通过氨水喷射去除烟气中部分NOx。

（3）一级脱酸：由“急冷塔+干式反应器+布袋除尘器”组成。烟气进入急冷塔后在碱液喷入的作用下，达到一级脱酸及防止二噁英再次生成的效果。

（4）二级脱酸：湿法脱酸采用耐温玻璃钢填料塔。烟气通过NaOH碱液中和酸性气体，洗涤塔出口设除雾器，通过除雾器的折流作用，从烟气流中去除滴液。

（5）二级脱硝：SCR采用中温抗硫催化剂、反应温度为240-260℃、氨水溶液作为还原剂，通过雾化器将氨气喷入烟道内，在催化剂的作用下与烟气中的氮氧化物反应。

3.4余热利用系统

利用烟气中的余热产生蒸汽，采用膜式水冷壁蒸汽锅炉，两回程设计，灰斗底部设置自动卸灰阀。干化过程中的蒸汽冷凝水经回收后与新补充的脱盐水混合经过除氧处理。锅炉产生的蒸汽主要为污泥干化提供热源。

4结束语

危险废物是炼油化工企业重要的环境污染源之一，必须遵循“减量化、资源化、无害化”的原则进行有效控制。本项目工艺流程设计合理，具有很好的推广意义。

（1）污泥干化采用薄层干化+桨叶再干化的两级干化工艺，此方案提高了干化系统的冗余度和灵活性，可以更好的应对污泥性质波动，增强生产稳定性。

（2）焚烧系统采用回转窑+二燃室的工艺，对物料适应性强。

（3）余热锅炉采用多回程膜式水冷壁结构，设置SNCR喷枪进行NOx脱除。洗涤塔采用填料塔、碱液循环喷淋的方式去除烟气中的SO

2等酸性物质。SCR反应器内配置低温脱硝催化剂，进一步脱除NOx，保证烟气达标排放。

参考文献：

[1]张天琦,杨宏伟，袁琦等.污泥干化焚烧技术研究与应用[J].化工装备技术,2019,40（1）：33-37

[2]李博,王飞,严建华.污水处理厂污泥干化焚烧处理可行性分析[J]．环境工程学报,2021,6（10）：3399-3404

[3]汪喜生,吕瑞滨.污泥薄层干化工艺的工程实践[J]．净水技术,2017,36（10）：80-84

[4]张东伟,杨红芬,徐兴华.桨叶式干燥机在污泥干化处理中的应用[J]．绿色科技,2013（1）：253-254

[5]董富荣.桨叶干燥机污泥干化处理应用[J]．化工管理,2015（36）：96-97