氢氧化钙在生活垃圾焚烧发电厂的应用

我国城市生活垃圾的处理主要有卫生填埋、焚烧发电和堆肥等方式，其中，焚烧发电可以高水平实现生活垃圾的减量化、资源化、无害化，逐渐成为国内城市处理生活垃圾的主流工艺。在生活垃圾焚烧发电厂中，氢氧化钙，化学式Ca(OH)₂，简称熟石灰，因其强碱性、成本低等特点，被广泛应用于多个关键环节，主要包括烟气净化、飞灰处理、废水调节及焚烧过程优化等。以下是具体应用场景及原理：

一、烟气净化系统：酸性气体脱除
生活垃圾焚烧会产生大量酸性污染物（如SO₂、HCl、HF等），氢氧化钙是核心脱除药剂，主要通过干法、半干法或湿法工艺实现净化：
1、干法/半干法脱硫脱氯
主流工艺为“熟石灰粉末喷射+布袋除尘器”（干法）或“熟石灰浆液喷雾干燥”（半干法），适用于中小型焚烧厂或对废水排放限制严格的场景。无需额外废水处理，成本低，设备简单；半干法效率高于干法，脱除率可达80%-90%。
反应原理：
中和二氧化硫：Ca(OH)2+SO2+0.5O2→CaSO4+H2O
中和氯化氢：Ca(OH)2+2HCl→CaCl2+2H2O
中和氟化氢：Ca(OH)2+2HF→CaF2+2H2O
2、湿法脱硫（辅助工艺）
作为深度净化环节，与干法/半干法串联，用于高浓度酸性气体处理。氢氧化钙配制成浆液，在洗涤塔中与烟气逆向接触，吸收酸性气体，生成石膏（CaSO₄）等副产品。
二、飞灰稳定化处理
焚烧产生的飞灰含有重金属（如Pb、Cd、Hg等）和二噁英，需稳定化后安全填埋，用熟石灰调节飞灰pH至碱性（pH>10），使重金属形成氢氧化物沉淀（如Pb(OH)₂、Cd(OH)₂），降低浸出毒性；同时，碱性环境抑制二噁英再生成。飞灰与熟石灰、水混合搅拌，反应后固化，满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB 16889）中重金属浸出限值。
三、废水处理与调节
1、渗滤液预处理：焚烧厂垃圾储坑渗滤液呈酸性，投加熟石灰中和酸度，调节pH至6-9，便于后续生化处理。
2、脱硫废水处理：湿法脱硫产生的废水含高浓度Cl⁻、Ca²⁺，熟石灰辅助沉淀重金属离子（如Mg²⁺、Fe³⁺），降低污染物浓度。
四、焚烧炉内工况调节
1、炉内碱性环境控制：少量熟石灰直接喷入焚烧炉燃烧室，中和焚烧过程中产生的酸性物质，抑制氯元素参与二噁英合成反应，减少污染物生成。
2、炉渣改良：调节炉渣pH，避免酸性炉渣腐蚀设备，同时利于后续资源化利用（如建材原料）。
五、优势与注意事项
1、优势：成本远低于NaOH、NaHCO₃等碱性药剂，来源广泛；对多种酸性气体（SO₂、HCl、HF）协同脱除，兼容不同工艺；常温下稳定，运输储存方便，无强腐蚀性（相比浓碱液）。
2、注意事项：干法工艺受反应温度（最佳600-800℃）和接触时间影响，需精准控制喷粉量和炉内流场。脱硫产生的CaSO₄、CaCl₂等需鉴别是否为危险废物，部分场景需按固废标准处理。
总结
氢氧化钙在生活垃圾焚烧厂中是酸性气体脱除、飞灰稳定化、废水调节的核心药剂，贯穿“焚烧-净化-固废处理”全流程，其应用既满足环保标准（如 GB 18485《生活垃圾焚烧污染控制标准》），又兼顾经济性和实用性。未来随着超低排放要求提升，氢氧化钙与活性炭、脱硝剂等的协同工艺将进一步优化，助力焚烧厂绿色化升级。