3.2. Công trình, biện pháp xử lý bụi, khí thải
3.2.1. Hệ thống xử lý khí thải lò đốt công suất 1.500 kg/giờ
3.2.1.1. Chức năng
Xử lý khí thải của Lò đốt chất thải nguy hại tại cơ sở sau khi được xử lý đảm bảo đạt QCVN 30:2012/BTNMT trước khi thải ra ngoài môi trường.
3.2.1.2. Quy mô, kích thước
- Bộ giải nhiệt bằng nước: cú kớch thước (ỉ x C): 1.910 x 6.000 (mm) Chức năng: làm giảm nhiệt độ khí thải sau khi ra khỏi buồng đốt thứ cấp
- Bộ giải nhiệt bằng không khí: có kích thước (R x R x C): 3.380 x 3.140 x 6.000 (mm)
Chức năng: làm giảm nhiệt độ khí thải sau khi qua bộ giải nhiệt nước.
- Bộ xyclone tách bụi: có kích thước (R x R x C): 4.000 x 2.621 x 6.560 (mm) Chức năng: Tách bụi ra khỏi dòng khí thải.
- Tháp ổn định nhiệt: có kích thước (D x H): 2.400 x 10.250 (mm) Chức năng: Ổn định nhiệt độ dòng khí.
- Tháp phun vôi và than: có kích thước (D x H): 1.650 x 6.300 (mm) Chức năng: hấp phụ các chất độc hại có trong khí thải.
- Bộ lọc bụi túi vải: có kích thước (L x W x H): 3.920 x 2.600 x 4.100 (mm) Chức năng: Tách bụi ra khỏi dòng khí thải.
- Thỏp hấp thụ số 01: cú kớch thước (ỉ x C): 1.650 x 7.490 (mm) Chức năng: giải nhiệt và hấp thụ chất độc hại trong dòng khí thải.
- Thỏp hấp thụ số 02: cú kớch thước (ỉ x C): 2.230 x 6.240 (mm) Chức năng: giải nhiệt và hấp thụ chất độc hại trong dòng khí thải.
- Thỏp hấp phụ: cú kớch thước (ỉ x C): 1.450 x 3.000 (mm) Chức năng: giải nhiệt và hấp thụ chất độc hại trong dòng khí thải.
- Quạt hút: có kích thước (D x R x C): 2.000 x 1.400 x 2.750 (mm); Công suất 45kW
Chức năng: dẫn dòng khí từ lò đốt ra khỏi ống khói - Ống khúi: cú kớch thước (ỉ x C): 800 x 22.500 (mm) Chức năng: khuếch tán khí thải sau xử lý vào môi trường 3.2.1.3. Thiết kế, cấu tạo, công nghệ xử lý
Thiết kế, cấu tạo:
Hệ thống xử lý khí thải lò đốt bao gồm: 01 bộ giải nhiệt khí thải bằng nước; 01 bộ giải nhiệt bằng khí thải bằng không khí (02 quạt giải nhiệt), bộ cyclone tách bụi khô, 01 tháp ổn định nhiệt, tháp hấp thụ và hấp phụ, thiết bị lọc bụi bằng túi vải, quạt hút, 02 tháp hấp thụ bằng dung dịch kiềm, 01 tháp hấp phụ, hệ thống chứa và cấp nước làm mát hạ nhiệt độ của dòng khí nóng sau lò đốt, hệ thống chứa cấp/hồi lưu dung dịch hấp thụ và hệ thống tạo sương dung dịch kiềm.
Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý khí lò đốt CTNH được thể hiện như sau:
CR C1 C2
ÐKTT
KH
Q1
BT
GNN B1
ODN HT - HP BK QH HTU
1&2
BC2
CH
P2 P3
KC
BC1 AL B2
CV
W P1
GNKK
QTH CT
Hình 3.5. Sơ đồ công nghệ xử lý khí thải lò đốt Ghi chú
1. Hố chứa rác ... KH 2. Thiết bị cấp rác tự động ... CR 3. Buồng đốt sơ cấp ... C1 4. Đầu đốt sơ cấp / thứ cấp ... B1/B2 6. Thiết bị tải tro, xỉ buồng đốt ... BT 7. Buồng đốt thứ cấp ... C2 8. Bộ giải nhiệt khói thải bằng nước GNN 9. Cụm bơm nước giải nhiệt ... P1 10. Bộ giải nhiệt nước bằng không khí ... GNKK 11. Bể nước sạch ... W 12. Tháp ổn định nhiệt độ ... ODN
15. Tháp hấp thụ, hấp phụ ... HT - HP 16. Thiết bị cấp vôi bột/than hoạt tính
...CV/CT 17. Quạt tuần hoàn ... QTH 18. Bộ lọc bụi khô túi vải ... BK 19. Thiết bị tải tro, xỉ túi vải ... AL 20. Quạt hút khói thải ... QH 21. Tháp hấp thụ ướt ... HTU 1&2
22. Bơm dung dịch ... P3 23. Bể lắng chứa dung dịch... BC2 24. Ống khói thải... CH 25. Kho chứa tro xỉ ... KC
13. Bơm sữa vôi / bơm nước sạch .... P2 14. Bể nước sạch có ngăn khuấy vôi
BC1
26. Điều khiển trung tâm ...DKTT
Thuyết minh công nghệ:
Bộ giải nhiệt khí thải bằng nước GNN
Bộ giải nhiệt khí thải bằng nước GNN là một phần quan trọng trong quá trình xử lý khí thải, giúp giảm nhiệt độ nhanh của khí thải từ mức cao ~ 1050oC xuống dưới 300oC.
Nguyên lý giải nhiệt gián tiếp được áp dụng bằng cách sử dụng nước làm chất trung gian để thu nhận nhiệt từ khí thải, nước sau khi nhận nhiệt sẽ được giải nhiệt thông qua bộ giải nhiệt nước bằng không khí GNKK.
Nước giải nhiệt được bơm tuần hoàn từ cụm bơm P1 và cung cấp từ bể nước sạch W để đảm bảo quá trình xử lý khí thải hiệu quả và bền vững. Sau khi giải nhiệt, nước được trở lại bể tuần hoàn để sử dụng lại trong quá trình giải nhiệt tiếp theo. Lượng nước bay hơi trong quá trình giải nhiệt sẽ được bổ sung từ nguồn nước sạch để đảm bảo đủ lượng nước trong quá trình giải nhiệt.
Tháp ổn định nhiệt độ ODN.
Tháp ổn định nhiệt độ là một thiết bị hấp thụ khí thải bằng dung dịch kiềm (sữa vôi) để xử lý mùi và loại bỏ các chất độc hại như SO2, HF, HCL... Dung dịch kiềm được phun sương cùng với dòng khí thải và đưa vào tháp từ bơm P2 với lưu lượng được kiểm soát để đảm bảo đủ lượng môi chất hấp thụ và hóa hơi hoàn toàn lượng ẩm trong quá trình phun sương. Lượng nước trong bể chứa BC1 mất đi khi vận hành, sẽ được bổ sung từ bể tuần hoàn BC2 và được trung hòa bằng vôi bột (CaO) để đạt mức độ PH7-10.
Sau khi qua tháp ổn định nhiệt, khí thải đã được hấp thụ các chất độc hại và giảm nhiệt độ nhanh chóng từ 300oC xuống mức 150-180oC. Khí thải đạt trạng thái hơi bảo hòa khô trước khi đi qua thiết bị hấp phụ dioxin và bộ lọc bụi khô túi vải BK. Sản phẩm của quá trình phản ứng sẽ kết tủa cùng tro có kích thước lớn, không thể bay theo dòng khí sẽ rơi xuống phễu thu tro của tháp và được lấy ra khỏi hệ thống. Sau đó, tro sẽ được tập kết về kho chứa KC để chờ xử lý tiếp theo.
Tháp hấp thụ và hấp phụ.
Tháp hấp thụ và hấp phụ là thiết bị hấp thụ các chất độc hại, hút ẩm thông qua vôi bột và hấp phụ đioxin thông qua than hoạt tính. Vôi bột và than hoạt tính dạng bột mịn được cấp định lượng thông qua thiết bị cấp vôi CV - CT, vôi được vận chuyển trong đường ống thông qua sự chênh áp của dòng khí mà quạt tuần hoàn QTH và ống venturi tạo ra, sau đó vôi và than được phun trực tiếp vào tháp.
Khí thải sau khi qua tháp ổn định nhiệt đã có dòng khói ổn định về nhiệt độ và áp suất tạo điều kiện thuận lợi để xử lý hấp thụ và hấp phụ đioxin. Tại tháp hấp thụ và hấp phụ vôi và than hoạt tính dạng bụi được phun cùng chiều với dòng khí thải, một phần
sẽ hấp phụ trực tiếp các chất độc hại và dioxin của khói thải trong quá trình di chuyển, phần còn lại theo dòng khí qua bộ lọc bụi khô túi vải, vôi và than hoạt tính bám vào bề mặt túi vải tạo thành màn lọc bụi giúp tiếp xúc và hấp phụ tối đa khói thải.
Đối với các hạt vôi và than hoạt tính sau khi phản ứng có kích thước lớn không thể bay theo dòng khí sẽ được thiết bị thu hồi và lấy ra khỏi hệ thống.
Thiết bị lọc bụi khô túi vải BK.
Thiết bị lọc bụi khô túi vải có chức năng lọc bụi cao lên đến >98% hạt bụi trong khói thải. Bụi khô bám vào túi vải sẽ được tách ra liên tục thông qua hệ thông khí nén rũ túi vải. Tro khô được thiết bị tải tro Airlock AL chuyển tra ngoài và chứa trong xe tro, sau đó tro sẽ được tập kết về kho chứa KC chờ xư lý.
Quạt hút QH.
Có tác dụng khắc phục trở lực của khí thải trên đường dẫn khói từ lò đến ống khói, được điều khiển tốc độ quay của quạt thông qua bộ biến tần, tạo dòng xoáy trong thiết bị khử tro bụi khô BK và tạo áp suất âm ở buồng đốt sơ cấp và thứ cấp tránh tình trạng khói thoát ra khỏi lò trong quá trình thiêu đốt.
Tháp hấp thụ HTU 1 & 2.
Cụm Tháp hấp thụ ướt gồm 2 tháp là một phần quan trọng trong hệ thống xử lý khói thải, đóng vai trò thiết bị hấp thụ bổ sung hoặc dự phòng trong trường hợp bộ túi vải xảy ra sự cố làm giảm khả năng xử lý, thì cần thiết bị này để lò có thể tiếp tục vận hành đến khi, khắc phục được sự cố (đối với sự cố đơn giản) hoặc đến khi ngưng lò để khắc phục hoàn toàn.
Thiết bị này có khả năng loại bỏ các chất và bụi mịn còn sót lại trong khói thải, đồng thời giảm nhiệt độ xuống dưới 120oC để đảm bảo tính an toàn cho môi trường. Để thực hiện quá trình này, dung dịch hấp thụ thường là NaOH hoặc Ca(OH)2 được cung cấp từ hồ chứa BC2 thông qua máy bơm P3 và phun vào tháp thông qua lớp đệm sứ và màng nước để tiếp xúc với khói thải. Qua đó, các khí thải như SO2, HF, HCL... sẽ bị hấp thụ bởi dung dịch, trong khi khí thải đã được xử lý sẽ được thải ra ngoài qua ống khói CH.
Sau khi tiếp xúc với khí thải, dung dịch hấp thụ sẽ chứa một phần bụi mịn, được xả tràn và đưa vào bể làm mát để lắng tụ, phần còn lại sẽ được bổ sung để tái sử dụng trong quá trình hấp thụ tiếp theo. Việc bổ sung dung dịch mới để thay thế cho phần bị mất đi do bay hơi sẽ được thực hiện để đảm bảo hiệu quả và tính bền vững trong quá trình xử lý khí thải.
Ống khói thải CH
Khí sạch sau khi ra khỏi tháp hấp thụ <1800C sẽ được quạt hút đưa vào ống khói thải cao 25m để phát tán ra ngoài môi trường.
Bể chứa dung dịch BC1 và BC2.
BC1 là bể chứa dung dịch hấp thụ được trung hòa bằng vôi bột (CaO) để đạt mức độ pH7-10. Dung dịch này sẽ được phun trực tiếp vào tháp ổn định nhiệt, nơi mà nó sẽ được hóa hơi hoàn toàn theo dòng khí thải. Để bù nước trong bể hấp thụ bán khô BC1, nước sẽ được bổ sung từ bể tuần hoàn BC2 và duy trì PH bằng cách bổ sung vôi bột.
BC2 là bể chứa dung dịch hấp thụ với độ PH7, đóng vai trò là bể cung cấp nước cho bể hấp thụ bán khô BC1 và đồng thời là bể chứa dung dịch dùng cho tháp hấp thụ ướt HTU khi tháp này vận hành. Sau khi quá trình hấp thụ hoàn tất, nước sẽ được trở lại bể tuần hoàn BC2 để sử dụng lại trong quá trình hấp thụ và cung cấp cho bể BC1. Để đảm bảo đủ lượng nước trong quá trình xử lý khí thải, lượng nước bay hơi trong tháp hấp thụ sẽ được bổ sung từ nguồn nước sạch.
Trong quá trình xử lý khí thải cuối cùng nước sẽ được phun hóa hơi hoàn toàn trong tháp ổn định nhiệt ODN. Cặn bùn trong các bể sẽ được xả đáy ở ngăn lắn, rồi trộn vào rác thải như một loại phụ gia sau đó được đưa vào lò để đốt xử lý. Nên sẽ không có phát thải nước từ lò.