蘭炭（半焦）生產(chǎn)是煤炭分質(zhì)清潔利用的重要環(huán)節(jié)，但其產(chǎn)生的廢水（蘭炭廢水）成分極其復(fù)雜且毒性高，含有高濃度的酚類、氨氮、氰化物、硫化物、焦油及多種難降解有機(jī)物（COD可達(dá)數(shù)萬mg/L），常規(guī)生化法處理效率低、成本高、難以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。焚燒技術(shù)憑借其高效、徹底、適應(yīng)性廣的優(yōu)勢(shì)，成為處理高濃度、高毒性蘭炭廢水的有效終極手段。其核心工藝如下：
一、 核心工藝原理
蘭炭廢水焚燒的核心在于高溫氧化分解。在充足氧氣供給和適宜的高溫條件下（通常＞850℃，關(guān)鍵區(qū)需＞1100℃），廢水中的有機(jī)污染物（包括難降解的酚、氰、稠環(huán)芳烴等）與氧氣發(fā)生劇烈的氧化反應(yīng)（燃燒），被徹底分解為無害的二氧化碳（CO?）和水蒸氣（H?O）。同時(shí)，廢水中的含氮化合物（如氨氮）主要轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓∟?），含硫化合物轉(zhuǎn)化為二氧化硫（SO?），鹵素（如有）轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的鹵化氫（如HCl、HF）。這些燃燒產(chǎn)物隨后進(jìn)入尾氣凈化系統(tǒng)進(jìn)行深度處理。
二、 關(guān)鍵工藝流程
1.  廢水預(yù)處理與進(jìn)料系統(tǒng)：
均質(zhì)調(diào)節(jié)： 收集不同時(shí)段、不同來源的蘭炭廢水，在調(diào)節(jié)池中進(jìn)行水質(zhì)水量的均質(zhì)混合，保證后續(xù)處理的穩(wěn)定性。
必要預(yù)處理： 根據(jù)廢水具體成分和焚燒爐要求，可能進(jìn)行：
過濾/離心： 去除較大顆粒物和懸浮固體，防止堵塞噴嘴和磨損設(shè)備。
pH調(diào)節(jié)： 調(diào)整至中性或弱堿性，減少設(shè)備腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。
除油： 去除浮油和乳化油，提高燃燒效率并防止結(jié)焦。
濃縮（可選）： 對(duì)于水量大、濃度相對(duì)較低的廢水，可先采用蒸發(fā)等技術(shù)進(jìn)行減量化，提高進(jìn)料濃度和熱值。
霧化與進(jìn)料： 處理后的廢水通過高效霧化噴嘴（如旋轉(zhuǎn)霧化器、雙流體/三流體噴嘴、壓力噴嘴）噴入焚燒爐。霧化效果至關(guān)重要，液滴越細(xì)小，比表面積越大，與空氣接觸越充分，蒸發(fā)和燃燒速度越快、越完全。進(jìn)料位置通常在焚燒爐高溫區(qū)（主燃燒區(qū)）。
2.  焚燒爐系統(tǒng)（核心反應(yīng)器）：
爐型選擇：
液體噴射爐： 專為廢液設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單。通過特殊設(shè)計(jì)的燃燒器和配風(fēng)，在爐膛內(nèi)組織燃燒。對(duì)霧化要求極高，更適用于粘度較低、雜質(zhì)少的廢水。
高溫燃燒區(qū)： 爐膛設(shè)計(jì)確保維持足夠高的溫度（主燃燒區(qū)通常＞850℃，分解二噁英的區(qū)域需＞1100℃）和湍流強(qiáng)度，提供充足的氧氣（過量空氣系數(shù)＞1.2），保證有機(jī)物充分裂解和氧化。足夠的停留時(shí)間（氣體通常＞2秒）是徹底破壞污染物的關(guān)鍵。
輔助燃料系統(tǒng)： 蘭炭廢水通常熱值不足以維持自持燃燒（或燃燒不穩(wěn)定），需要添加輔助燃料（如天然氣、柴油、或廠區(qū)其它可燃廢氣/廢液）提供必要的熱量，確保爐溫穩(wěn)定在目標(biāo)值。
配風(fēng)系統(tǒng)： 精確控制一次風(fēng)（通常用于霧化或流化）、二次風(fēng)（用于提供主燃燒氧氣和加強(qiáng)湍流混合）和三次風(fēng)（用于燃燼和爐溫調(diào)節(jié)）的比例和分布，優(yōu)化燃燒效率，減少不完全燃燒產(chǎn)物（如CO、碳黑）和氮氧化物（NOx）的生成。
3.  余熱回收系統(tǒng)：
焚燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔猓ㄍǔ?00-1200℃）蘊(yùn)含大量熱能。通過余熱鍋爐（水管鍋爐或火管鍋爐）回收熱量，產(chǎn)生中壓或低壓蒸汽。這些蒸汽可用于：
驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)組發(fā)電（若規(guī)模經(jīng)濟(jì)）。
廠區(qū)工藝用汽（如蘭炭生產(chǎn)干燥、蒸氨等）。
驅(qū)動(dòng)空氣預(yù)熱器加熱燃燒用空氣，提高系統(tǒng)熱效率。
供暖。
余熱回收顯著降低運(yùn)行成本，提升工藝經(jīng)濟(jì)性。
4.  煙氣凈化系統(tǒng)（尾氣處理）：
這是確保達(dá)標(biāo)排放的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通常采用組合工藝：
急冷塔：高溫?zé)煔猓ń?jīng)余熱鍋爐后仍可能在250-600℃）在1秒內(nèi)被噴入的冷卻水/冷卻液急速冷卻至200℃以下（通常99.99%）絕大多數(shù)難降解有機(jī)物，包括劇毒物質(zhì)。
減量化顯著： 大幅減少廢物體積（僅剩少量無機(jī)灰渣）。
適應(yīng)性強(qiáng)： 能處理成分復(fù)雜、濃度波動(dòng)大、高毒性的廢水。
資源回收： 余熱可回收利用，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。
不產(chǎn)生二次有機(jī)廢水： 相比物化、生化法，焚燒本身不產(chǎn)生需要進(jìn)一步處理的有機(jī)廢水（尾氣處理產(chǎn)生的少量廢水通常較易處理）。