一种飞灰淋溶液处理方法及其系统技术方案

本发明专利技术公开一种飞灰淋溶液处理方法及其系统，包括：在一级反应池中调节淋溶液pH8～11，然后进入各级反应池，分别加入重金属螯合剂和絮凝剂，生成矾花颗粒后进行静置沉淀，再调节pH3～5，加入Fenton试剂，静置沉淀后上清液通入净化池中净化，再通过膜处理单元，处理后得到反渗透产水和反渗透浓缩液，产水水质良好，可回收利用，反渗透浓缩液再经过蒸发单元蒸发结晶，回收盐类物质，可生产工业盐。本发明专利技术处理后的液体可进行回收利用，可实现废水零排放，还可以生产结晶盐，是环保、安全、高效的处理方法，有助于解决垃圾焚烧后产生的飞灰淋溶液对环境的污染问题，其系统操作简便，设备要求简单，系统运转可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种飞灰淋溶液处理方法及其系统
本专利技术涉及污水环保处理
，特别涉及到一种飞灰淋溶液处理方法及其系统。
技术介绍
当今社会，随着人类的生产力的大幅提高，城市人口的膨胀及其消费能力消耗能力不断提高，城市中所产生的生产生活垃圾的量越来越大，处理生产生活垃圾的方式主要通过直接填埋或通过焚烧进行垃圾处理。垃圾直接填埋会占用过多的土地资源，而垃圾焚烧既可减少垃圾的庞大体积，还可以利用焚烧垃圾产生的热量进行发电，是现今较为高效常用的垃圾处理方式。目前焚烧已成为城市生活垃圾主要的处理方式之一。垃圾焚烧后产生的飞灰量一般为原来垃圾总质量的1-5％，如果再加上烟气净化处理及垃圾焚烧过程中加入的消石灰等药剂量，飞灰总量则占原垃圾量的3-7％。飞灰中重金属及盐分含量高，常采用螯合剂进行螯合处理后填埋。飞灰的填埋是露天作业，填埋过程中雨水、雪等流经飞灰堆体表面，即产生飞灰淋溶液。未经处理的飞灰淋溶液含有较高含量的重金属及无机盐等，如果不经处理渗入土壤中，将会对土壤造成不可修复的污染，还会污染自然水体。重金属超标的淋溶液不仅会影响农作物的生长，还会通过食物链间接影响到人们的健康。因此，开展垃圾焚烧飞灰淋溶液的无害化处理技术具有极其重要的现实意义。目前，现有技术中大多都是关于对飞灰的处理方法或者设备，有关于飞灰淋溶液的处理研究甚少，尚无工程化应用实例，也甚少见到相关的文献报道。本专利技术对目前技术的不足，提供一种垃圾焚烧飞灰淋溶液的处理方法及系统。
技术实现思路
本专利技术提供一种垃圾焚烧飞灰淋溶液的处理方法及其系统，目的是提供一种经济可行、处理高效、环保的飞灰淋溶液处理方法及系统，有助于解决飞灰淋溶液对环境的污染问题。本专利技术通过以下技术方案实现：一种飞灰淋溶液处理方法，包括以下步骤：（1）将飞灰淋溶液通入一级反应池中，加入酸液调节其pH值至8～11；调节pH值通过添加HCl实现的，目的是为了后续金属螯合反应提供适宜的酸碱环境；（2）调节pH值之后将飞灰淋溶液通往二级反应池，加入飞灰淋溶液总重量0.05～0.2%的重金属螯合剂，缓慢搅拌20～30min，进行金属螯合反应，使其产生金属螯合物沉淀颗粒；（3）将步骤（2）中的淋溶液通往三级反应池，加入絮凝剂，缓慢搅拌5～10min，使金属螯合物沉淀颗粒转变为矾花颗粒沉淀；（4）将步骤（3）中的混合液体通往一级沉淀池，进行静置沉淀2～3h，使其沉淀完全；（5）将一级沉淀池中的上清液通过滤网，通往四级反应池，调pH值至3～5，再加入适量的Fenton试剂，搅拌均匀；（6）将步骤（5）中得到的混合液体通往二级沉淀池，静置1～2h，使其沉淀完全；（7）将二级沉淀池中的上清液通过滤网，流入净化池中，调pH至8.8～9.2，去除钙、镁、铁等离子，进行净化后，调pH至6.5～7.5；（8）将液体流经包括超滤膜、纳滤膜和反渗透膜的膜处理单元，截留一定量的COD和总氮，得到反渗透浓缩液和处理合格的反渗透产水，反渗透产水可进行回收或者排放。超滤膜，是一种孔径规格一致，额定孔径范围为0.01微米以下的微孔过滤膜，在膜的一侧施以适当压力，筛出小于孔径的溶质分子，以分离分子量大于500道尔顿、粒径大于10纳米的颗粒，能截留0.002～0.1微米之间的大分子物质和蛋白质，以及细菌、胶体、铁锈、悬浮物、泥沙、大分子有机物等都能被超滤膜截留下来，从而实现净化过程。纳滤膜：孔径在1nm以上，一般1～2nm，是允许溶剂分子或某些低分子量溶质或低价离子透过的一种功能性的半透膜。纳滤膜截留分子量介于反渗透膜和超滤膜之间，约为200～2000，截留溶解性盐的能力为20～98%之间，对单价阴离子盐溶液的脱盐低于高价阴离子盐溶液，一般用于去除地表水中的有机物和色素、地下水中的硬度及镭，且部分去除溶解盐。反渗透膜是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜，是反渗透技术的核心构件。反渗透膜的膜孔径非常小，表面微孔的直径一般在0.5～10nm之间，因此能够去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等，能有效截留所有溶解盐份及分子量大于100的有机物，同时允许水分子通过。本专利技术采用超滤膜、纳滤膜和反渗透膜组合而成的膜处理单元，具有处理水质好、耗能低、工艺简单、操作简便等优点，其处理过程无相变，对物料中组成成分无不良影响，且分离、纯化、浓缩过程中始终处于常温状态。（9）将反渗透浓缩液通往蒸发单元，进行加热蒸发，产生冷凝液和浓盐水，冷凝液进行回收，可作为工业冷却水或园林绿化使用，实现零排放；浓盐水进行结晶，得到氯化钠粗盐，可直接作为工业盐出售，或精制后得到精盐出售。所述步骤（2）中，重金属螯合剂由以下重量份数的原料制成：三巯基均三嗪三钠盐30～50份，硫化钠5～10份，碳酸钠5～15份，阴离子聚丙烯酰胺10～20份，磷酸二氢钾10～20份。步骤（3）中所述的絮凝剂由PAC和PAM组合而成，其中PAC的加入量为80～120ppm，PAM的加入量为1～5ppm。所述步骤（5）中，所述的Fenton试剂由双氧水和硫酸亚铁按照重量比10:2～3组合而成，所述双氧水的质量分数为0.2～0.8%。一种飞灰淋溶液处理系统，包括一级反应池、二级反应池、三级反应池、一级沉淀池、四级反应池、二级沉淀池、净化池和蒸发单元，每个池子之间由带水泵的管路相连接；其中，一级沉淀池与四级反应池之间、二级沉淀池与净化池之间分别设置过滤装置，二级反应池、三级反应池和四级反应池分别设置投料装置和搅拌设备，投料装置与池子的循环管路相连接，净化池和蒸发单元之间设置膜处理单元，膜处理单元包括超滤膜、纳滤膜和反渗透膜，蒸发单元包括蒸发器和加热器，蒸发单元还与发电装置连接。所述净化池依水流动方向设置若干区域，区域之间设置活性炭隔层，活性炭隔层内装有活性炭颗粒，用于净化水质。所述搅拌设备为设置于池中下部的位置，可绕中轴进行转动搅拌，搅拌设备带有波形搅拌叶，搅拌设备可以根据具体需要设定是否开启以及调节搅拌速度。所述二级反应池、三级反应池和四级反应池中，分别设置循环管路，在池体中下部连接池圆周切向出水循环管，循环管上设置水泵进行抽水，循环管入水口设置在池体上方，与投料装置相连，系统可以根据具体的需要情况决定是否开启循环管的使用；液体循环时可以在池中形成了涡旋搅拌的效果，促使各反应池中反应加速和彻底，并节省反应时间；循环管出水口外围设置滤网，以防池中的沉淀物质进入循环管，影响循环管正常运行。所述投料装置包括若干个溶剂罐，每个溶剂罐并联通过管路连接循环系统的循环管路入口，管路上设置水泵和流量控制阀，投料装置可用于投放重金属螯合剂、絮凝剂和Fenton试剂等，投料时先在溶剂罐中进行溶解，然后经过流量控制阀，将适量的物料与循环管中的循环液体一起投入到相应的池子中。所述的流量控制阀附带有流量传感器，用于计量通过的液体流量，流量传感器可以根据设定好的投加量进行自动控制关闭流量控制阀，可以起到精确定量添加的作用。所述蒸发单元装有多效蒸发器，由若干个蒸发器串联，将二次蒸汽作为下一效加热蒸汽。所述的加热器为蒸发单元提供热量来源，蒸发器为溶液蒸发的场所。所述的发电装置为搅拌设备及整个系统进行供电。申请人经研究发现，飞灰淋溶液主要有以下特点：a）强碱性水，pH值为12～13；b）高盐分，TDS达到370本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种飞灰淋溶液处理方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）将飞灰淋溶液通入一级反应池中，加入酸液调节其pH值至8～11；（2）调节pH值之后将飞灰淋溶液通往二级反应池，加入飞灰淋溶液总重量0.05～0.2%的重金属螯合剂，缓慢搅拌20～30min，进行金属螯合反应，使其产生金属螯合物沉淀颗粒；（3）将步骤（2）中的淋溶液通往三级反应池，加入絮凝剂，缓慢搅拌5～10min，使金属螯合物沉淀颗粒转变为矾花颗粒沉淀；（4）将步骤（3）中的混合液体通往一级沉淀池，进行静置沉淀2～3h，使其沉淀完全；（5）将一级沉淀池中的上清液通过滤网，通往四级反应池，调pH值至3～5，再加入适量的Fenton试剂，搅拌均匀；（6）将步骤（5）中得到的混合液体通往二级沉淀池，静置1～2h，使其沉淀完全；（7）将二级沉淀池中的上清液通过滤网，流入净化池中，调pH至8.8～9.2，进行净化后，调pH至6.5～7.5；（8）将液体流经包括超滤膜、纳滤膜和反渗透膜的膜处理单元，得到反渗透浓缩液和处理合格的反渗透产水，反渗透产水可进行回收或者排放；（9）将反渗透浓缩液通往蒸发单元，进行加热蒸发，产生冷凝液和浓盐水，冷凝液进行回收，浓盐水进行结晶，得到氯化钠粗盐。...

【技术特征摘要】
1.一种飞灰淋溶液处理方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）将飞灰淋溶液通入一级反应池中，加入酸液调节其pH值至8～11；（2）调节pH值之后将飞灰淋溶液通往二级反应池，加入飞灰淋溶液总重量0.05～0.2%的重金属螯合剂，缓慢搅拌20～30min，进行金属螯合反应，使其产生金属螯合物沉淀颗粒；（3）将步骤（2）中的淋溶液通往三级反应池，加入絮凝剂，缓慢搅拌5～10min，使金属螯合物沉淀颗粒转变为矾花颗粒沉淀；（4）将步骤（3）中的混合液体通往一级沉淀池，进行静置沉淀2～3h，使其沉淀完全；（5）将一级沉淀池中的上清液通过滤网，通往四级反应池，调pH值至3～5，再加入适量的Fenton试剂，搅拌均匀；（6）将步骤（5）中得到的混合液体通往二级沉淀池，静置1～2h，使其沉淀完全；（7）将二级沉淀池中的上清液通过滤网，流入净化池中，调pH至8.8～9.2，进行净化后，调pH至6.5～7.5；（8）将液体流经包括超滤膜、纳滤膜和反渗透膜的膜处理单元，得到反渗透浓缩液和处理合格的反渗透产水，反渗透产水可进行回收或者排放；（9）将反渗透浓缩液通往蒸发单元，进行加热蒸发，产生冷凝液和浓盐水，冷凝液进行回收，浓盐水进行结晶，得到氯化钠粗盐。2.根据权利要求1所述的飞灰淋溶液处理方法，其特征在于：所述步骤（2）中，重金属螯合剂由以下重量份数的原料制成：三巯基均三嗪三钠盐30～50份，硫化钠5～10份，碳酸钠5～15份，阴离子聚丙烯酰胺10～20份，磷酸二氢钾10～20份。3.根据权利要求1所述的飞灰淋溶液处理方法，其特征在于：步骤（3）中所述的絮凝剂由PAC和PAM组合而成，其中PAC的加入量为80～120ppm，PAM的加入量为1～5ppm。4.根据权利要求1所述的飞灰淋溶液处理方法，其特征在于：所述步骤（5）中，所述的Fenton试剂由双氧水和硫酸亚铁按照重量比10:2～3组合而成，所述双氧水的质量分数为0.2～0.8%。...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈仁义，赵剑锋，兰建伟，熊斌，郑忆枫，徐文军，杨跃，
申请(专利权)人：深圳能源资源综合开发有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44