蘭炭（半焦）生產是煤炭分質清潔利用的重要環節，但其產生的廢水（蘭炭廢水）成分極其復雜且毒性高，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物（COD可達數萬mg/L），常規生化法處理效率低、成本高、難以穩定達標。焚燒技術憑借其高效、徹底、適應性廣的優勢，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℃，關鍵區需＞1100℃），廢水中的有機污染物（包括難降解的酚、氰、稠環芳烴等）與氧氣發生劇烈的氧化反應（燃燒），被徹底分解為無害的二氧化碳（CO?）和水蒸氣（H?O）。同時，廢水中的含氮化合物（如氨氮）主要轉化為氮氣（N?），含硫化合物轉化為二氧化硫（SO?），鹵素（如有）轉化為相應的鹵化氫（如HCl、HF）。這些燃燒產物隨后進入尾氣凈化系統進行深度處理。
二、 關鍵工藝流程
1.  廢水預處理與進料系統：
均質調節： 收集不同時段、不同來源的蘭炭廢水，在調節池中進行水質水量的均質混合，保證后續處理的穩定性。
必要預處理： 根據廢水具體成分和焚燒爐要求，可能進行：
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備。
pH調節： 調整至中性或弱堿性，減少設備腐蝕風險。
除油： 去除浮油和乳化油，提高燃燒效率并防止結焦。
濃縮（可選）： 對于水量大、濃度相對較低的廢水，可先采用蒸發等技術進行減量化，提高進料濃度和熱值。
霧化與進料： 處理后的廢水通過高效霧化噴嘴（如旋轉霧化器、雙流體/三流體噴嘴、壓力噴嘴）噴入焚燒爐。霧化效果至關重要，液滴越細小，比表面積越大，與空氣接觸越充分，蒸發和燃燒速度越快、越完全。進料位置通常在焚燒爐高溫區（主燃燒區）。
2.  焚燒爐系統（核心反應器）：
爐型選擇：
液體噴射爐： 專為廢液設計，結構相對簡單。通過特殊設計的燃燒器和配風，在爐膛內組織燃燒。對霧化要求極高，更適用于粘度較低、雜質少的廢水。
高溫燃燒區： 爐膛設計確保維持足夠高的溫度（主燃燒區通常＞850℃，分解二噁英的區域需＞1100℃）和湍流強度，提供充足的氧氣（過量空氣系數＞1.2），保證有機物充分裂解和氧化。足夠的停留時間（氣體通常＞2秒）是徹底破壞污染物的關鍵。
輔助燃料系統： 蘭炭廢水通常熱值不足以維持自持燃燒（或燃燒不穩定），需要添加輔助燃料（如天然氣、柴油、或廠區其它可燃廢氣/廢液）提供必要的熱量，確保爐溫穩定在目標值。
配風系統： 精確控制一次風（通常用于霧化或流化）、二次風（用于提供主燃燒氧氣和加強湍流混合）和三次風（用于燃燼和爐溫調節）的比例和分布，優化燃燒效率，減少不完全燃燒產物（如CO、碳黑）和氮氧化物（NOx）的生成。
3.  余熱回收系統：
焚燒產生的高溫煙氣（通常900-1200℃）蘊含大量熱能。通過余熱鍋爐（水管鍋爐或火管鍋爐）回收熱量，產生中壓或低壓蒸汽。這些蒸汽可用于：
驅動發電機組發電（若規模經濟）。
廠區工藝用汽（如蘭炭生產干燥、蒸氨等）。
驅動空氣預熱器加熱燃燒用空氣，提高系統熱效率。
供暖。
余熱回收顯著降低運行成本，提升工藝經濟性。
4.  煙氣凈化系統（尾氣處理）：
這是確保達標排放的關鍵環節，通常采用組合工藝：
急冷塔：高溫煙氣（經余熱鍋爐后仍可能在250-600℃）在1秒內被噴入的冷卻水/冷卻液急速冷卻至200℃以下（通常99.99%）絕大多數難降解有機物，包括劇毒物質。
減量化顯著： 大幅減少廢物體積（僅剩少量無機灰渣）。
適應性強： 能處理成分復雜、濃度波動大、高毒性的廢水。
資源回收： 余熱可回收利用，產生經濟效益。
不產生二次有機廢水： 相比物化、生化法，焚燒本身不產生需要進一步處理的有機廢水（尾氣處理產生的少量廢水通常較易處理）。