焚烧飞灰洗水资源化处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术焚烧飞灰洗水资源化处理装置，是利用焚烧飞灰水洗系统洗出焚烧飞灰中的可溶盐，控制水洗飞灰的氯离子≤0.04%，用于水泥生产；针对飞灰洗水，首先利用洗水预处理系统去除飞灰洗水中的重金属离子、钙离子、有机污染物与悬浮物，将洗水预处理系统出水的悬浮物浓度控制在≤0.1mg/L；再利用膜分离浓缩系统将洗水预处理系统出水中的高价离子进行分离，并将膜分离浓缩系统出水的TDS浓缩到150～250g/L的浓液，净化出回用水；最后利用蒸发结晶分盐系统分别产出纯度高于98.5%的氯化钠与纯度高于90.0%的氯化钾；进而实现焚烧飞灰洗水资源化处理的目的。水资源化处理的目的。水资源化处理的目的。

【技术实现步骤摘要】
焚烧飞灰洗水资源化处理装置


[0001]本技术涉及的是焚烧飞灰洗水资源化处理装置，属于工业废水处理的


技术介绍

[0002]我国城市生活垃圾焚烧厂能大幅度降低生活垃圾填埋占地，但在垃圾焚烧过程中会产生粒径≤100μm的焚烧飞灰，其化学组成主要为SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、Cl、S、F，以及部分Hg、As、Pb、Cd、Cr、Cu、Ni、Zn、Mn等重金属元素；焚烧飞灰的特点是含有重金属、可溶盐尤其是氯盐、二噁英及呋喃等有害物质，对地下水体、周围环境污染程度高；焚烧飞灰无害化、资源化处理最好的方式是作为水泥生产的硅、铝、钙质综合替代原料，与石灰石和粘土等物质在水泥回转窑中煅烧成主要成分为硅酸三钙、铝酸三钙、硅酸二钙的水泥熟料，但焚烧飞灰中含有的较多的重金属与氯化物会影响水泥的质量，在高温烧制过程中会腐蚀水泥回转窑，所以在利用焚烧飞灰生产水泥熟料时，要先对焚烧飞灰进行水洗处理，降低焚烧飞灰的重金属与氯化物的含量，以满足水泥生产的要求。
[0003]在焚烧飞灰水洗过程中，一方面要消耗大量的清洗水，另一方面会从焚烧飞灰中溶出25～35％水溶成分，产生大量的含有NaCl、KCl与重金属离子的飞灰洗水，需要对飞灰洗水进行资源化处理，除去飞灰洗水中的重金属污染物，有效回收水、氯化钾与氯化钠；本技术从工艺简单、实用，又能很好的回收水与盐资源的角度出发，提供一种焚烧飞灰洗水资源化处理装置。

技术实现思路

[0004]本技术提出的是焚烧飞灰洗水资源化处理装置，其目的旨在针对焚烧飞灰含有重金属、可溶盐尤其是氯盐、二噁英及呋喃等有害物质的特点，其组成典型焚烧飞灰的元素占比为：Si 50～200g/kg、Ca 90～130g/kg、Cl 80～190g/kg、Al 50～80g/kg、Fe 15～44g/kg、K 30～90g/kg、Na 15～80g/kg、Mg 15～30g/kg、S 10～25g/kg、Zn 2～18g/kg、Pb 2～10g/kg、Cu 0.5～3g/kg、Mn 1～3g/kg、Cd 0.15～0.7g/kg、Cr 0.1～0.6g/kg、Ni 0.1～0.3g/kg、As 0.05～0.3g/kg；HJ 662
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2013《水泥窑协同处置固体废物环境保护技术规范》规定焚烧飞灰经过预处理满足入窑要求投入水泥窑后端的高温段，在进行水泥熟料生产的同时高温降解飞灰中的二噁英，实现对焚烧飞灰的无害化处置；经过水洗处理后的水洗飞灰中主要重金属含量的限值为：(Tl+Cd+Pb+15As)≤230mg/kg、(Be+Cr+10Sn+50Sb+Cu+Mn+Ni+V)≤1150mg/kg，关键是对氯元素的限制非常严格，要求Cl≤0.04％(400mg/kg)；GB 30760
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2014《水泥窑协同处置固体废物技术规范》对入窑生料中重金属含量的限值为：As≤28mg/kg、Pb≤67mg/kg、Cd≤1.0mg/kg、Cr≤98mg/kg、Cu≤65mg/kg、Ni≤65mg/kg、Zn≤361mg/kg、Mn≤384mg/kg；本技术的焚烧飞灰水洗系统，利用5～15倍的较大洗水量对焚烧飞灰进行三次逆流水洗与膜过滤脱水，很好地洗除焚烧飞灰中的氯化物与重金属，水洗飞灰送水泥回转窑生产水泥熟料。
[0005]焚烧飞灰洗水具有Ca
2+
、Mg
2+
、Na
+
、K
+
、Cl
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、SO
42
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离子浓度高，并含有部分重金属离子、SiO2和COD的特点，当焚烧飞灰水溶成分为25～35％，洗水量为焚烧飞灰的5～15倍时，典型的焚烧飞灰洗水成分为：Ca
2+
(钙离子)0.4～2.4g/L、Mg
2+
(镁离子)0.24～1.4g/L、Na
+
(钠离子)3～10g/L、K
+
(钾离子)3～12g/L、Cl
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(氯离子)9～30g/L、SO
42
‑
(硫酸根)2～5g/L、Cu(铜)0.03～0.2g/L、Cr(铬)0.006～0.04g/L、Zn(锌)0.1～0.7g/L、Pb(铅)0.08～0.5g/L、Cd(镉)0.01～0.04g/L、SiO2(二氧化硅)0.03～0.2g/L、TDS(溶解总固体)17.9～62.5g/L、COD(化学需氧量)0.1～0.6g/L、pH 10～12；针对焚烧飞灰洗水，首先利用洗水预处理系统，通过依次投加硫酸、有机硫、碳酸钠、絮凝剂与助凝剂进行反应、沉淀、泥水分离，去除焚烧飞灰洗水中的钙离子、镁离子、重金属离子、二氧化硅与悬浮物，将预处理出水的悬浮物浓度控制在≤0.1mg/L；再利用膜分离浓缩系统将洗水预处理系统出水中的高价离子进行分离，并将膜分离浓缩系统出水的TDS浓缩到150～250g/L的浓液，净化出水回用于焚烧飞灰水洗系统；最后利用蒸发结晶分盐系统，在85℃结晶分离出满足GB/T 5462
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2015《工业盐》规定的精制工业干盐的一级标准要求，纯度高于98.5％的氯化钠，在40℃冷却结晶分离出满足GB/T7118
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2008《工业氯化钾》规定的一级品的化学指标，纯度高于90.0％的氯化钾；有效回收焚烧飞灰洗水中的水与盐资源。
[0006]这里，洗水预处理系统中的泥水分离膜采用PVDF(聚偏氟乙烯)材质，耐酸碱、寿命长，膜孔径≤50nm，过滤精度高，效果好；物料分离膜采用聚酰胺复合膜材质，其对MgSO4的脱除率≥98％，对NaCl的脱除率≤20％，能有效进行焚烧飞灰洗水中高价离子的分离。
[0007]在蒸发结晶分盐系统中，利用热法对氯化钠与氯化钾进行蒸发结晶分盐，由于氯化钠与氯化钾在水中的溶解性质差异较大，参见下表：
[0008]氯化钠、氯化钾在水中的溶解度表
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单位：g/100g水
[0009]温度℃0102030405060708090100NaCl35.735.836.036.336.637.037.337.838.439.039.8KCl28.031.234.237.240.142.645.848.851.353.956.3
[0010]从表中可以看到：氯化钠水中的溶解度在0～100℃的温度区间变化不大，仅相差4.1g/100g水，而氯化钾水中的溶解度在0～100℃的温度区间变化很大，要相差28.3g/100g水，通过蒸发器的不断蒸发浓缩，在80～90℃的高温区结晶分离出氯化钠，当氯化钾达到饱和时，在30～40℃的低温区结晶分离出氯化钾。
[0011]本技术的技术解决方案：焚烧飞灰洗水资源化处理装置，其结构包括焚烧飞灰水洗系统、洗水预处理系统、膜分离浓缩系统、蒸发结晶分盐系统；其中焚烧飞灰利用气力输送至焚烧飞灰水洗系统的进灰口，焚烧飞灰水洗系统的出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.焚烧飞灰洗水资源化处理装置，其特征是包括焚烧飞灰水洗系统、洗水预处理系统、膜分离浓缩系统、蒸发结晶分盐系统；其中焚烧飞灰利用气力输送至焚烧飞灰水洗系统的进灰口，焚烧飞灰水洗系统的出灰口送出水洗飞灰；焚烧飞灰水洗系统的出水口送出焚烧飞灰洗水至洗水预处理系统的1#进水口，洗水预处理系统的出泥口送出泥饼；洗水预处理系统的出水口送出洗水预处理系统出水至膜分离浓缩系统的进水口，膜分离浓缩系统的浓水出口送出物料分离浓水至洗水预处理系统的2#进水口，膜分离浓缩系统的出水口送出膜分离浓缩系统出水至蒸发结晶分盐系统的进液口，补充蒸汽接至蒸发结晶分盐系统的蒸汽进口，膜分离浓缩系统的回用水出口送出的回用水与蒸发结晶分盐系统的冷凝水出口送出的冷凝水汇成原水至焚烧飞灰水洗系统的进水口；蒸发结晶分盐系统的1#出盐口送出氯化钠，蒸发结晶分盐系统的2#出盐口送出氯化钾KCl。2.根据权利要求1所述的焚烧飞灰洗水资源化处理装置，其特征是所述的焚烧飞灰水洗系统，其结构包括焚烧飞灰储仓、制浆罐、一级水箱、一级水洗罐、一级盘式过滤机、二级水箱、二级水洗罐、二级盘式过滤机、三级水箱、三级水洗罐、三级盘式过滤机、干燥机、水洗飞灰储仓、飞灰洗水箱、焚烧飞灰定量给料机、飞灰输送机、水洗飞灰给料机、一级抽吸泵、飞灰洗水输送泵、二级抽吸泵、三级抽吸泵；其中焚烧飞灰利用气力输送至焚烧飞灰储仓的进灰口，焚烧飞灰储仓的出灰口通过焚烧飞灰定量给料机与制浆罐的进灰口相接，三级水箱的2#出水口接至制浆罐的进水口，制浆罐的出浆口接至一级水洗罐的进浆口，一级水箱的出水口接至一级水洗罐的进水口，一级水洗罐的出浆口接至一级盘式过滤机的进浆口，一级盘式过滤机的出水口通过一级抽吸泵与飞灰洗水箱的进水口相接，飞灰洗水箱的出水口通过飞灰洗水输送泵送出焚烧飞灰洗水；一级盘式过滤机的出灰口接至二级水洗罐的进灰口，二级水箱的出水口接至二级水洗罐的进水口，二级水洗罐的出浆口接至二级盘式过滤机的进浆口，二级盘式过滤机的出水口通过二级抽吸泵与一级水箱的进水口相接，二级盘式过滤机的出灰口接至三级水洗罐的进灰口，原水接至三级水箱的进水口，三级水箱的1#出水口接至三级水洗罐的进水口，三级水洗罐的出浆口接至三级盘式过滤机的进浆口，三级盘式过滤机的出水口通过三级抽吸泵与二级水箱的进水口相接，三级盘式过滤机的出灰口接至干燥机的进灰口，干燥机的出灰口通过飞灰输送机与水洗飞灰储仓的进灰口，水洗飞灰储仓的出灰口通过水洗飞灰给料机送出水洗飞灰。3.根据权利要求1所述的焚烧飞灰洗水资源化处理装置，其特征是所述的洗水预处理系统，其结构包括飞灰洗水调节池、硫酸与除重金属药剂投加装置、一级反应池、一级沉淀池、碳酸钠与絮凝剂及助凝剂投加装置、二级反应池、二级沉淀池、臭氧催化氧化装置、臭氧发生器、泥水分离膜池、洗水预处理出水箱、污泥浓缩池、压滤机、压滤液池、提升泵、抽吸泵、洗水预处理系统出水输送泵、反洗泵、污泥泵、压滤液回流泵；其中焚烧飞灰洗水接至飞灰洗水调节池的1#进水口，物料分离浓水接至飞灰洗水调节池的2#进水口，飞灰洗水调节池的出水口通过提升泵与一级反应池的进水口相接，硫酸与除重金属药剂投加装置的出药口接至一级反应池的进药口，一级反应池的出水口接至一级沉淀池的进水口，一级沉淀池的出水口接至二级反应池的进水口，碳酸钠与絮凝剂及助凝剂投加装置的出药口接至二级反应池的进药口，二级反应池的出水口接至二级沉淀池的进水口，二级沉淀池的出水口接至臭氧催化氧化装置的进水口，臭氧发生器的出气口接至臭氧催化氧化装置的进气口，臭氧催化氧化装置的出水口接至泥水分离膜池的进水口，一级沉淀池的出泥口、二级沉淀池
的出泥口与泥水分离膜池的反洗水出口都接至污泥浓缩池的进泥口，污泥浓缩池的出泥口通过污泥泵与压滤机的进泥口相接，压滤机的出泥口送出泥饼；压滤机的压滤液出口接至压滤液池的进水口，压滤液池的出水口通过压滤液回流泵接至飞灰洗水调节池的3#进水口；泥水分离膜池的出水口通过抽吸泵与洗水预处理出水箱的进水口相接，洗水预处理出水箱的1#出水口通过反洗泵与泥水分离膜池的反洗水进口相接，洗水预处理出水箱的2#出水口通过洗水预处理系统出水输送泵送出洗水预处理系统出水。4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张博，张金锋，戚可卓，
申请(专利权)人：江苏卓博环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：