垃圾焚烧发电厂渗滤液回喷新工艺的应用

施 勇

（合肥水泥研究设计院，合肥 230051）

垃圾焚烧发电厂渗滤液回喷新工艺的应用

施 勇

（合肥水泥研究设计院，合肥 230051）

介绍了垃圾焚烧发电厂渗滤液的处理和原回喷技术的应用现状，并结合烟气脱酸净化工艺提出一种回喷新技术。详细描述了回喷新工艺的流程和相关技术，并结合工程实际分析了相关技术和经济指标。

垃圾焚烧发电厂；渗滤液；回喷工艺

垃圾渗滤液是一种高浓度、成分复杂、难降解的污水，垃圾焚烧发电厂渗滤液从第一辆垃圾车入场就开始产生。因地理位置、生活环境、垃圾来源等众多因素影响，导致渗滤液的水质成分非常复杂，如何有效处理一直是难题。国内垃圾焚烧发电厂建设日渐增多，发电厂的垃圾渗滤液处理问题也随之尤为显得突出[1、2]。

1 渗滤液处理现状

目前垃圾焚烧发电厂的渗滤液处理主要采用 “物化+厌氧+好氧+膜处理”工艺，分为前段生化处理系统和后段膜处理系统。由于因工程初期投资及运行成本的限制，大多数垃圾焚烧发电厂的渗滤液处理系统达不到实际需要的处理能力。实际建设和运行主要存在以下问题：

（1）生化处理系统的调试运行周期较长，一般为3～6个月。调试期和处理能力受环境及电厂运行状况影响较大，往往不能在短时间内及时处理，导致渗滤液处理系统很难与电厂同步运行，给电厂验收及投产造成影响 。

（2）膜处理系统因受到膜处理水平的限制，产水率不高，有20%～30%的浓水产生。这些浓水不能直排，无法回用，又不能直接回喷到焚烧炉内（热值不够高），这些原因导致发电厂在渗滤液处理方面面临极大的困难。

（3）生化处理系统设备数量较多，运行维护困难，运行环境差。膜处理系统因水质较差，膜使用寿命普遍较低，费用较高，产水量不稳定。目前生化处理系统所使用的设备还存在一定的技术难题尚未彻底解决，个别设备不能完全满足使用条件的要求，寿命大大缩短，增加了运行及设备维护成本。

2 现有渗滤液回喷技术

2.1 技术及原理

现有渗滤液回喷技术是将渗滤液喷入焚烧炉进行高温氧化处理[3、4]。主要工艺流程：渗滤液收集池 → 自动过滤器 → 滤清池 → 泵 → 喷入炉膛。

2.2 国内应用现状

现有渗滤液回喷技术在一些发达国家已成功应用，国内也有多个垃圾焚烧发电厂采用该技术，但实际应用效果并不理想。主要原因是：

（1）我国生活垃圾热值较低，热值在4148～5807kJ/kg，发达国家普遍在8296kJ/kg以上，采用回喷处理技术对焚烧炉膛内燃烧和温度影响普遍较大，严重时甚至造成炉膛灭火或大幅度降低炉膛温度，直接影响垃圾焚烧关键环保指标。二次燃烧室内的烟气在不低于850℃的条件下停滞时间应不小于2s。

（2）渗滤液喷入点大多在炉膛二次风上方，离SNCR脱硝工艺喷入点很近，很容易造成脱硝工艺环境的激烈波动，影响脱硝效率和增加氨逃逸率。

（3）有机物在含氯的环境下低温燃烧（＜850℃）会产生二英，我国生活垃圾中含有大量的厨余垃圾，造成渗滤液中含有大量的NaCl、KCl等含氯的化学物质，渗滤液喷入炉膛后，一旦遇低温就会急剧增加二英的产生量。

（4）渗滤液的蒸发耗费了许多热量，降低了焚烧炉处理效率，减少了锅炉的蒸发量。

3 回喷新工艺

回喷新工艺是将渗滤液喷入半干法反应塔或急冷塔内，利用塔内的烟气温度蒸发渗滤液中水分。回喷新工艺既不影响锅炉内的燃烧状况，又可为后续干法脱酸提供合适的温度场。

3.1 工艺流程

回喷新工艺是处理垃圾焚烧发电厂渗滤液最简单的方法。主要流程图见下图。工艺流程：渗滤液收集小池 →粗过滤器 → 精过滤器 → 过渡水箱 → 泵 → 喷入反应塔（急冷塔）。

新回喷工艺的流程图

反应塔（或急冷塔）内部烟气温度大多超过200℃，喷入塔内的渗滤液水分很快被蒸发，剩余的有害物质随着烟气进入袋式除尘器，脱酸反应及袋式除尘器共同作用将其捕集。除尘器进口喷入的反应助剂和活性炭能很好吸附垃圾渗滤液带来的恶臭气体。

3.2 关键技术

3.2.1 垃圾渗滤液收集及过滤系统

垃圾池引出的渗滤液通过泵送入渗滤液输送母管，母管与渗滤液收集池连通，喷射系统的收集小池与渗滤液收集池的连接管道上设置电动蝶阀，通过开闭阀门控制该小池的液位。自动状态下，高高液位报警，高液位电动蝶阀全关，低液位电动门全打开，低低液位报警，电动门全开。收集池中其余渗滤液由管道或专用汽车输送至渗滤液处理装置进行后续处理。

渗滤液收集小池中的渗滤液将通过过滤泵（一用一备）送入渗滤液过滤器装置。过滤泵的启停由渗滤液收集小池中的液位开关和过渡水箱中的液位变送器来实现自动控制，避免过渡水箱中的液位过低。过滤泵的出口设有压力安全阀用来保护泵的出口管路。每台过滤泵配有泄漏压力检测开关检查软管是否爆管以保证泵的安全运行。每台过滤泵都设置了独立工业水冲洗管路，配有开关电磁阀，按需对前后管路及泵进行冲洗。

回喷泵房内配有除臭风机，该抽风机有两个吸风口，分别设在渗滤液调节池池面上方及渗滤液泵房墙上，臭气经风机挡板送至焚烧厂房的垃圾池内。

3.2.2 渗滤液新回喷系统

每条焚烧线都设有独立的渗滤液喷射装置。每条线的渗滤液喷射装置由两台变频控制的喷射泵及多只喷射枪组成。喷射泵经开关阀将渗滤液抽出，加压后经脉冲阻尼器和背压阀稳压后，进入反应塔（或急冷塔）的喷射装置。泵的出口设有压力安全阀保护泵的出口管路，避免超压损坏管路及管件。渗滤液通过高效双流体枪喷入反应塔（或急冷塔）中，保证高品质的雾化效果。每套喷射系统设有一套压缩空气调节控制系统。压力调节阀，确保喷枪处合适的压缩空气压力，取得最佳雾化效果。雾化空气电磁阀则可分别切断到每个喷射枪的雾化压缩空气供给。

整个渗滤液喷射系统（喷射泵、管路、喷射枪、喷嘴）在停运前，采用工业水进行全面冲洗，以避免残留物质凝固成块造成堵塞。

渗滤液回喷新工艺在国内部分垃圾焚烧发电厂应用情况表

4 工程应用

渗滤液回喷新工艺已在深圳、武汉、泰州、常州多个垃圾焚烧发电厂应用。由于各个厂采用的脱酸工艺不同，造成各套系统中渗滤液回喷量差别较大。部分应用情况见上表。

由上表可看出，渗滤液回喷新工艺在不同地区的总造价差异较大，主要是由于设备配置水平和控制要求的不同造成的。

新工艺的回喷能力和垃圾焚烧发电厂的规模、脱酸工艺以及反应塔进口温度有很大关系。由表中可看出，深圳某厂和泰州某厂脱酸系统采用“半干法+干法”工艺，造成回喷能力大幅降低，吨水造价超过了1.75万元；武汉某厂、常州某厂采用“干法”脱酸工艺，吨水造价低至0.70万元以下。

新工艺吨水造价都低于2万元，单独使用干法脱酸工艺的垃圾焚烧发电厂吨水造价低至0.70万元以下，与渗滤液处理行业5万～10万元的吨水造价相比节省了很多。

垃圾焚烧发电厂的脱酸工艺需要喷水降温，新工艺利用渗滤液替代工艺水进行降温，节约了工艺水的取水费用。新工艺运营费用低于2元/吨，低于传统的回喷技术的运营费用3～5元/吨，与渗滤液水处理行业常规50元/吨以上的费用相比，可以忽略不计。

5 结论

回喷新工艺是一种基于烟气净化的垃圾渗滤液处理技术，已成功应用在国内多个大中型规模现代化垃圾焚烧发电厂。该工艺没有二次排放，设备简捷可靠，自动化程度高，维护工作量低，是垃圾焚烧发电厂渗滤液处理的有效手段之一，具有一定的推广意义。

[1] 张国宇，何明成，王艳芳，等．城市生活垃圾焚烧厂垃圾渗滤液处理零排放实践[J]．中国给水排水，2015，31（12）： 102-105．

[2] 浦燕新，朱卫兵，吴海锁，等．垃圾焚烧发电厂渗滤液处理工艺现状浅析[J]．山东化工，2015（44）：130-134．

[3] 赵晓峰．渗滤液回喷处理技术在垃圾焚烧发电厂的应用 [J] ．华电技术，2015，37（1）：61-64．

[4] 张学斌，赵晓峰，王国华．垃圾焚烧发电厂渗滤液回喷控制系统设计及调试[J]．电力科技与环保，2010， 26（2）：59-60．

Application of New Process of Leachate Return Spraying in Power Plant of Garbage Incineration

SHI Yong
(Hefei Cement Research and Design Institute, Heifei 230051, China)

The paper introduces the treatment of leachate and the application present situation of the return spraying technology in the power plant of garbage incineration. In combination with the flue gas de-acidification and purification technology, the paper puts forward a new return spraying technology. The paper describes the flow of a new return spraying technology and the related technologies and analyzes the related technical and economic target in combination with the actual engineering practices.

power plant of garbage incineration; leachate; return spray

X703

A

1006-5377（2017）04-0055-03