第27卷第2期 污 染 防 治 技 术 Vo1.27.No.2 2 0 1 4年4月 POLLUT10N C0NTR0L TECHNOLOGY Apr.,2 0 1 4 江苏省某工业园区危险废物 处置 中心工艺设计思 路分析 朱化军,涂勇,朱成 (江苏省环境科学研究院,江苏南京210036) 摘要:以某工业园区为例,分析危险危险废物处置中心工艺设计思路,为该工业园区危险废物处置中心建设提供决 策依据。分析结果表明,该工业园区处置中心需要建设回转窑焚烧线和物化处理系统,其中焚烧设计规模3万t/a,物化处 理规模定3万t/a,可满足该园区危险废物集中处置需求。焚烧线配备固废、废液及打包废物进料系统和成熟先进的废气 处理系统,烟气主要指标排放达到欧盟2 000标准;物化系统采用分类收集、分质预处理工艺,可有效去除废液中有机物和 重金属,废水进入厂区污水处理站进一步深度处理。因此,该处置中心的建设可有效解决园区危险废物出路,最终实现危 险废物妥善、安全处置需求。 关键词:工业园区;危险废物;处置中心;集中焚烧;物化处理 中图分类号:X705 文献标识码:A Analysis of Process Design Thinking of Hazardous Waste Disposal Center an Industrial Park in Jiangsu Province ZHU Hua—jan,TU Yong,ZHU Chen (Jiangsu Provincial Academy ofEnvironmental Science,Nanjing,Jiangsu 210036,China) Abstract:Analysis of process design thinking of hazardous waste disposal was taken as the decision basis for the construction of the hazardous waste disposla center in an industrial park.The results show that,the system of rotary kiln incineration(the scale of 30 000 tons/year)and physicochemical treatment(the scale of 30 000 tons/year)could meet the reguirements of the park centrla- ized disposal of hazardous wastes.Incineration of solid wastes,waste water and the line waste was equipped with a feed system,and advanced gas treatment system of the main index of flue gas emissions to meet the reguirements of EU 2 000 standard Was equipped. Process design of clsasiifcation of collection and treatment in the physicochemical treatment system could effectively remove organic matter and heavy metals in waste water,and the eflfuent was released into the waste water treatment station.Therefore,the con- struction of the hazardous waste disposal center was an effective way in hazardous waste treatment,which would finally realized the safe disposal of hazardous waste from the industrial park. Key words:industrila park;hazardous waste;disposal center;incineration;physicochemical treatment 引言 焚烧处置的工业园区,应配套建设危险废物集中焚 江苏省某工业园区主导产业为钢铁、石化、港 烧设施,因此在该园区需要新建危险废物处置中 口物流、高新技术、装备制造、清洁能源六大产业体 心,尽量将该园区产生的危险废物就地处置,消除 系,涉及金属加工、石油化工、盐化工、精细化工、高 这部分危险废物对该地区水、大气、土壤环境的影 新技术研发、汽车零配件、清洁能源设备等产业。 响。然而,由于危险废物来源广、类别多、成分复 根据该园区规划环评,需要集中处理的工业危险废 杂,需要根据其特性采取适宜的处理处置方式。文 物产生量达到67 187 t/a。随着园区建设及经济的 中根据该园区危险废物产生现状,结合江苏省危险 发展,危险废物的产生量仍将呈现增长趋势。根据 《国家“十二五”危险废物污染防治规划江苏省实 收稿日期:2014—03—04 施方案》,危险废物产生量大于5 000 t/a且需采取 作者简介:朱化军(1981一),男,安徽来安人,工程师,主要从 事固体废物处理处置技术研究。 朱化军等.江苏省某工业园区危险废物处置中心工艺设计思路分析 第27卷第2期 废物管理有关规定,合理分析确定处置规模,提出 工艺技术路线,并初步确定工艺思路设计,为该园 区危险废物处置中心建设提供决策依据。 1 工艺方案及规模分析 1.1 处置方案的确定 1.1.1 处置工艺概述危险废物在最终处置之前 需要经过预处理,以改变其物理化学性质,如减容、 稳定化、中和有害成份、固定和解除有毒成分等,主 要处理方法主要有物理处理,化学处理、生物处理、 热处理和固化处理,各种处理方法都有其优、缺点 和对不同废物的适用性,由于各危险废物所含组 份、性质不同,很难有统一的处理模式。因此在设 计过程中,应针对危险废物的特性,选用适用性强 的处理方法。我国《国家危险废物名录》中规定为 危险废物的共49类,根据国内外危险废物的处理 处置经验,危险废物处理工艺方案总体可分为焚 烧、填埋和综合处理,其中有机类且无利用价值的 危险废物基本采用焚烧或物化处理方式,非有机类 般固化稳定化后填埋处理,而金属类及有利用价 值的有机类物质则根据其特性采用适合的综合利 用工艺。因此危险废物特性决定危险废物处理处 置方式。 1.1.2处理工艺方案的确定针对该园区产生的 危险废物成分复杂、种类繁多、危害性大等特点,需 针对各种类型的废物使用不同的处理方法,从安全 性、技术可行性、经济性的角度出发,达到无害化、 稳定化、减量化和资源化,考虑到该地区已规划建 设危险废物安全填埋场,该处置中心对各种废物拟 采用下述处理处置方案。 (1)含重金属废液 该项目液态的重金属类废液首先进入物化处 理车间对其进行氧化还原处理,如将废物中的+6 价铬降为+3价,使其毒性大为降低后再送人厂区 污水处理站进一步处理。 (2)酸、碱类废物 收集进场的大部分为液态的强酸强碱,目前国 内对废酸及废碱的处理方均采用中和的方法进行 处理,这是一种应用广泛而且成熟的技术;设计进 入物化处理车间采用中和方法对其进行化学处理, 清液送入厂区污水处理站进一步处理。 (3)废乳化液 这类废物大部分为油水混合物,COD浓度较 高,很难直接通过污水处理达标排放。需要进入物 化车间预处理。 (4)有机类等危险废物 大部分有机类废物和药物药品热值较高 (12 000~21 000 kJ/kg),如:有机溶剂、废医药等, 采用其它方法处理从安全、经济角度都不适合,拟 采取焚烧方法处理。 1.2处理处置规模的确定 目前该工业园区现有危险废物产生量约为 200 t/d,根据该园区产业定位,危险废物主要来自 石油化工、精细化工、钢铁及金属加工和盐化工,其 中盐化工产生的废盐及其他无机危险废物需要固 化填埋,其它行业的危险废物主要为精馏残渣、废 乳化液、有机废液、废酸、废碱、重金属废液等,需要 进行集中处理,考虑到该地区已在筹建危险废物填 埋场项目,该处置中心主要针对焚烧和物化进行设 计,其中回转窑焚烧设计规模3万t/a,物化处理规 模为3万t/a,可满足该工业园区危险废物集中处 理需求。 2处置中心工艺系统设计 2.1 总体工艺设计 2.1.1设计思路按照“集中收集一分别贮存一 分类处理”的工艺流程进行设计,可焚烧的危险废 物直接进入焚烧炉焚烧处理;对重金属废液、废乳 化液等进行物化预处理。 2.1.2物料流程进场危险废物按照处置类别分 为焚烧类危险废物和物化处理类废物。焚烧类废 物进入回转窑焚烧炉,焚烧及烟气处理产生的飞 灰、炉渣委托有资质单位固化后进入安全填埋场填 埋。重金属废液、废乳化液等进入物化处理车间预 处理,浮渣送人焚烧炉焚烧处理,废水进入污水处 理站集中处理。 2.2接收与贮存系统设计 根据对项目服务范围内危险废物产生情况的 初步分析,其种类较多,产生单位分散,设计将根据 危险废物的不同特性,采用不同的方法对其进行接 收、贮存和无害化处理处置。该项目根据不同工艺 需求,贮存方式主要分为三类,一类是固体废物贮 存,贮存于贮存车间;一类是废液贮存,贮存于罐 区;另一类是需要物化处理的重金属废液和废乳化 液等,为便于处理,直接贮存于物化车间的分类贮 存于钢筋混凝土池中。 危险废物专用运输车辆进入场区,按《危险废 物转移联单管理办法》的规定,首先对废物取样,将 2014年4月 朱化军等.江苏省某工业园区危险废物处置中心工艺设计思路分析 样品送处置中心化验室进行分析化验或产废单位自 行化验后提交化验报告,处置中心对化验报告进行 复核,同时,详细检验废物标签与化验报告是否一 致,并判断废物是否能进入处置中心。在各项检验、 复核均满足要求后,再对危废进行称量登记和贮存, 至此完成了危废的接收工作。危险废物接收总体工 艺程序如图1所示。具体接收制度、程序如图1。 存,以完成将大件破碎,将不同含水率及热值的废物 进行搭配等前处理过程,同时满足设备检修的需要。 废物配伍以达到使焚烧系统能稳定达标运行为 原则,首先应使焚烧废物搭配到比较稳定的热值范 围内,按此热值设定辅助燃料和助燃空气的量;其次 将需处置的固态、半固态和液态废物按比例加入,保 证焚烧均匀;再次将个别含s、cl量较高的废物分 散,避免造成人炉过量超标排放。性质特殊的个别 废物可以暂存于小桶内,根据焚烧炉的运行工况,与 大宗相容废物混合后送人焚烧炉,或用小桶包装单 独送入焚烧炉。搭配过程中严禁不相容废物进入焚 烧炉,避免不相容废物混合后产生不良后果。 焚烧进料适宜的热值范围为:4 187 KJ/kg~ 50 242 KJ/kg,设计配伍热值13 800 KJ/kg(3 300 图1 危险废物接收处置总流程 kcal/kg)。为了保证人炉废物热值相对稳定,并控 制废物总氯含量小于2%,防止或减轻对余热利用 系统和烟气净化设施的腐蚀。 2.3.2焚烧工艺系统设计该项目针对焚烧类危 险废物采用的焚烧工艺为“回转窑焚烧炉+尾气 处置系统”的工艺方案,流程图见图2。 2.3 焚烧工艺系统设计 2.3.1 配伍系统设计需要焚烧处理的废物种类 较多,形态和性质存在一定的差异,为确保焚烧炉稳 定、正常运转,废物人炉前需要进行一定时间的暂 柴油 高热值废液 碳酸钙粉 软水 r__ 素溶液 自来水 消石灰 活 k炭 弓I风机 皇一 烟囱 图2 回转窑焚烧系统工艺流程 朱化军等.江苏省某工业园区危险废物处置中心工艺设计思路分析 第27卷第2期 危险废物回转窑焚烧处理系统主要包含:储存 及进料系统、焚烧系统、余热回收利用系统、压缩空 系统等组成。压缩空气系统由空压机、干燥机、储 气罐及过滤器等组成。冷却循环系统由闭式冷却 塔、定压罐及循环泵组等组成。烟气净化与排放系 统由炉内脱硫系统、脱硝系统、急冷系统、干法脱酸 系统、活性炭喷射系统、袋式除尘系统、湿法脱酸系 统、烟气再热系统、引风机、烟囱等组成。炉渣及飞 灰收集系统由水封刮板出渣机、灰渣输送机、渣场、 灰箱等组成。臭气处理系统由风机和吸附塔等组 成,主要烟气排放达到欧盟2 000标准。 2.4物化处理系统 气系统、冷却循环系统、烟气净化与排放系统、炉渣 及飞灰收集系统、臭气处理系统等几个部分。废物 储存系统包括液废储存及输送系统、垃圾坑、桶装 固废储存区,废物预处理系统包括废物的预处理和 进料系统。 进料系统由废物储存系统和预处理上料系统 组成,其中废物储存系统由液废储存区、固废、桶装 物储存库等组成;预处理上料系统由行车抓斗、打 包废物提升机、双密封门下料装置及推料杆等组 成。焚烧系统由回转窑和二燃室、点火燃烧器、助 根据该园区危险废物调查资料,适宜采用物/ 化处理的危险废物主要有含氰废液、含铬废液、化 学镀铜废液、无机氟化物废液、废硫酸液、废盐酸 液、混合酸液、废碱液、废乳化液、低浓度有机废液、 染料涂料废液等。流程见图3。 含铬废液 含铜废液 燃燃烧器、废液喷、液体燃料输送设备、空气预热 器、鼓风机、出渣、输灰及控制系统等组成。余热回 收系统由余热锅炉、除氧器、给水系统及蒸汽分配 含氰废液 废碱液 含氟废液 混合废酸 染料涂料废液 有机废液 乳化液 图3物化处理系统工艺流程 2014年4月 朱化军等.江苏省某工业园区危险废物处置中心工艺设计思路分析 工艺流程简述如下: (1)含氰废液 (5)染料涂料废液、有机废液、乳化液 有机废液经分析化验确认后分别卸入各自的 收集池。高浓度废液处理时首先增压泵人DAF系 统,经过多级管式絮凝反应器加入破乳剂强化完成 破乳反应过程。低浓度有机废液直接自收集池进 入溶气工段,在释放区混合后的浮渣排入焚烧车间 处理,废水排入废水处理车间。 3结论与建议 经化验分析确认的含氰废液卸人含氰废液收 集池,原液用泵送至氧化反应池。反应过程中,由 pH计根据设定的pH值自动控制NaOH溶液的加 人量,次氯酸钠(NaCIO)的加入量由ORP(氧化还 原电位计)根据氧化还原电位自动控制调节。在 反应池中,废液中的CN一被充分氧化成N:和CO:, 而重金属离子则以氢氧化物的形式沉淀下来,反应 终液送至沉淀池处理,沉淀池上清液送至废水处理 (1)该工业园区危险废物处置中心项目的建 设,可有效解决该园区危险废物处理处置出路问 车间再处理,污泥经压滤机压滤后外运送有资质的 单位处理。 (2)含铬废液 题。因此,项目的建设是十分必要的。 (2)根据该工业园区规划环评,该项目总体设 含铬废液从废液收集池中泵入反应池。处理含 铬废液时,先向反应池中加入含2%二价铁离子的 计规模为6万t/a,其中集中焚烧3万t/a(回转 窑),物化处理3万t/d,规模符合当地危险废物产 量规模。 (3)该项目焚烧系统采用回转窑处理工艺,适 应不同特性危险废物焚烧,配备先进烟气处理系统, 确保焚烧产生的烟气达标排放;物化系统采用分类 收集、分质预处理,可有效去除废液中有机物和重金 属;项目处理工艺合理可行,能够满足环保要求。 (4)建议根据工艺设计思路进行下一步详细 设计,确定各工艺单元废水产生量及特性,据此设 计厂区废水处理系统。 [参考文献] [1]王琪,黄启飞,闫大海,等.2013.我国危险废物管理的现 状与建议[J].环境工程技术学报,3(1):1—5. 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