污泥焚烧的飞灰组分和控制技术

1　飞灰的成分

污泥种类、污泥化学性质及污泥的焚烧方式可以决定飞灰特性及飞灰量。图1给出了飞灰各组成成分的含量。

灰渣的主要成分是不溶性的硅酸盐、磷酸盐、硫酸盐和难治理的金属氧化物，其中有些物质可能会溶解。一些焚烧炉灰渣中的重金属含量见图2。

图3给出了流化床污泥焚烧炉飞灰粒径分布及各粒径排放量的情况。

一般来说，在不考虑砂石等固体物因素时，湿污泥飞灰量占干基污泥量的20%～40%，而消化污泥的飞灰量将提高到35%～50%。污泥中含有的灰分导致污泥焚烧烟气中含有高浓度的飞灰，流化床焚烧污泥的一个特点是灰分100%作为灰分排出焚烧炉。

2　飞灰控制技术

再通过洗涤系统前，不同类型的焚烧炉所排放的烟气中颗粒物浓度不一样，流化床焚烧炉最高，多膛焚烧炉烟气颗粒物浓度是可变的，但是一般低于流化床焚烧炉。颗粒物的去除按照去除机理有湿法（洗涤器）和干法（静电除尘器、布袋除尘器、旋风除尘器），可去除至标准状态10mg/m3。

图4所列为主要湿式除尘装置的性能和操作范围。

注：分割直径是指分级效率为50%时颗粒的直径，它是除尘装置除尘效率的简明表示，除尘装置的分割直径越小，装置的除尘性能越好。

袋式除尘器最大的优点就是除尘效率高，其广泛用于污泥焚烧烟气处理系统中，滤袋上的残留物质充当额外的滤料，常作为烟气净化系统的末端设备，用于粉尘、重金属、二噁英等去除率要求较高的情况。

袋式除尘器可去除的颗粒物粒径范围非常宽，可清除粒径0.1μm以上的尘粒，除尘效率达到99%，粉尘排放浓度可达到10mg/m3以下，气流压力损失为980～1960Pa，直径通常为16～20cm，长约10m，常用试剂为石灰和活性炭等。袋式除尘器还兼有一定的重金属、二噁英和NOx的去除能力，对重金属的去除效率在80%以上。如果注入活性炭，金属Hg的去除效率通常可超过95%。如将其与石灰或碳酸氢钠等碱性试剂一起注入，二噁英排放可降到0.1ng/m3以下的水平。采用褐煤焦炭作为催化过滤袋吸附剂，二噁英去除效率达到99.9%。采用活性炭时，需与其他试剂相混合（如将90%的石灰和10%的活性炭混合）。采用催化反应袋吸附剂时，温度范围为180～260℃。