垃圾焚烧厂烟气净化耦合飞灰水洗液重金属脱除系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种垃圾焚烧厂烟气净化耦合飞灰水洗液重金属脱除系统及方法，包括依次连接的低温热降解单元、水洗脱氯单元、碳酸化固定重金属单元、脱钙单元、离心脱水单元和蒸发分盐单元；低温热降解单元用于去除二噁英，水洗脱氯单元用于对飞灰进行水洗脱氯，碳酸化固定重金属单元用于对水洗液碳酸化处理脱除重金属，脱钙单元用于对上一装置内用碳酸化处理脱除重金属的水洗液进行除钙，离心脱水单元用于将上一步脱钙单元产生的水洗液进行固液分离，蒸发分盐单元将上一步进入的水洗液进行蒸发结晶分盐，获得氯化钠和氯化钾。获得氯化钠和氯化钾。获得氯化钠和氯化钾。

【技术实现步骤摘要】
垃圾焚烧厂烟气净化耦合飞灰水洗液重金属脱除系统及方法


[0001]本专利技术属于生活垃圾焚烧飞灰处理领域，涉及一种垃圾焚烧厂烟气净化耦合飞灰水洗液重金属脱除系统及方法。

技术介绍

[0002]焚烧飞灰是垃圾焚烧过程中收集于烟气管道、烟气净化、分离器和除尘器装置等处的容重较轻、粒径小的粉体物质。飞灰因其中含有浸出毒性很高的重金属、可溶性盐类和有机氯化物(多氯联苯和二噁英)，被国家列为固体危险废物(代号HW18)。焚烧飞灰需要先经过多级水洗脱氯，之后再进入水泥窑或进行资源化利用，其中，飞灰水洗液具有高pH值、高氯、高钙、高重金属浓度等特点，如果直接排放，会严重污染环境。目前工业上主要采用“脱重金属+脱钙+多级过滤+pH回调+蒸发结晶分盐”的工艺处理飞灰水洗液，最终获得氯化钠和氯化钾，钠盐理化性质可达到《工业盐》(GB/T5462
‑
2015)中日晒工业盐二级标准，氯化钾满足《氯化钾》GB6549
‑
2011中Ⅱ类(农用氯化钾)合格品标准。
[0003]目前，主要采用化学药剂法脱除飞灰水洗液中的重金属，一般使用Na2S、Na2SO4、Na2CO3， NaH2PO4等药剂。存在药剂用量大，投入成本高，易产生二次污染等问题，同时，蒸发结晶液体中离子种类的增加制约了后续产盐的纯度。
[0004]另一方面，随着国家对环保要求的提高，垃圾焚烧厂烟气排放标准更加严格，要求逐步实现污染物超低排放，然而目前的大气污染物超低排放工艺存在技术成熟度不高、初始投资大、运行费用高、工艺复杂等缺点。同时，国家高度重视二氧化碳等温室气体的减排工作。目前烟气CO2捕集主要采用化学吸收法，烟气通过脱硝、脱硫、除尘等装置，进入吸收塔，采用醇胺类水溶液作为吸收剂，吸收了CO2的富液进入再生塔煮沸，解析出CO2，整体工艺过程复杂，成本极高。因此，寻找一种低成本、高效率的降低大气污染物和二氧化碳排放的技术迫在眉睫。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种低成本、高效率的垃圾焚烧厂烟气净化耦合飞灰水洗液重金属脱除系统及方法。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种垃圾焚烧厂烟气净化耦合飞灰水洗液重金属脱除系统，包括依次连接的低温热降解单元、水洗脱氯单元、碳酸化固定重金属单元、脱钙单元、离心脱水单元和蒸发分盐单元；
[0008]低温热降解单元用于去除二噁英，低温热降解单元设置有焚烧飞灰进口和飞灰出口，低温热降解单元的飞灰出口和水洗脱氯单元的飞灰进口连接；
[0009]水洗脱氯单元用于对飞灰进行水洗脱氯，水洗脱氯单元包括水的进口和灰渣的出口，水洗脱氯单元还设置有水洗液出口，水洗脱氯单元的水洗液出口与碳酸化固定重金属单元的进口连接；
[0010]碳酸化固定重金属单元用于对水洗液碳酸化处理脱除重金属，碳酸化固定重金属单元的出口与脱钙单元的进口连接，碳酸化固定重金属单元还设置有烟气进口；
[0011]脱钙单元用于对上一装置内用碳酸化处理脱除重金属的水洗液进行除钙，脱钙单元的出口与离心脱水单元的进口连接，脱钙单元还设置有药剂进口；
[0012]离心脱水单元用于将上一步脱钙单元产生的混合液进行固液分离，离心脱水单元还包括固渣出口，离心脱水单元分离出的固体从固渣出口排出，离心脱水单元的出口与蒸发分盐单元的进口连接；
[0013]蒸发分盐单元还包括出口，蒸发分盐单元将上一步进入的透过液进行蒸发结晶分盐，获得氯化钠和氯化钾。
[0014]一种垃圾焚烧厂烟气净化耦合飞灰水洗液重金属脱除方法，包括以下步骤：
[0015]S1：飞灰在低温热降解单元中进行低温热降解去除二噁英；
[0016]S2：飞灰水洗脱氯，经过低温热降解单元处理的飞灰进入到水洗脱氯单元，水洗脱氯单元中加入水，飞灰中的氯离子、重金属离子、钙镁离子等溶解到水溶液中，处理后飞灰从灰渣出口排出；
[0017]S3：水洗液碳酸化处理脱除重金属，上一步的水洗液进入到碳酸化固定重金属单元中，将含有二氧化碳的烟气通入到碳酸化固定重金属单元中，二氧化碳与水洗液发生复杂的化学反应生成稳定的重金属化合物；
[0018]S4：药剂软化法深度脱钙镁，在脱钙单元内添加Na2CO3、Na2SO4化学药剂彻底脱除钙镁离子；
[0019]S5：离心脱水进行固液分离，从脱钙单元出来的混合液进入到离心脱水单元进行固液分离，分离出的固渣直接排出；
[0020]S6：蒸发结晶分盐，蒸发分盐单元对从离心脱水单元出来的透过液进行蒸发结晶，进而获得氯化钠和氯化钾。
[0021]进一步的，步骤S1中，热降解温度为350～450℃，热降解时间为60～120分钟。
[0022]进一步的，步骤S2中，飞灰与水的质量比为1：1～1：5，水洗时间为15～60min，搅拌频率为60～300r/min，离心脱水后灰渣的含水率为40～50％。
[0023]进一步的，步骤S3中，碳酸化固定重金属单元中按照原始飞灰与烟气比例为1：250～1250 通入烟气，碳酸化处理时长控制在0.2～1小时。
[0024]进一步的，烟气成分包含CO2、SO2、NO
x
、HCl，其中，CO2含量为8～12％，SO2含量为0.1～80mg/m3，NO
x
含量为0.1～250mg/m3，HCl含量为0.1～50mg/m3。
[0025]进一步的，步骤S4中，Na2CO3、Na2SO4投加量为原始飞灰的7％～12％。
[0026]本专利技术的有益效果在于：
[0027]本专利技术将飞灰水洗液重金属固化与垃圾焚烧厂烟气净化相结合，利用烟气中的二氧化碳脱除水洗液中的重金属，将水洗液中的重金属彻底去除，该方法可替代化学药剂的使用，降低水洗液处理成本，减少二次污染；
[0028]本专利技术的焚烧飞灰水洗液呈强碱性，可吸收垃圾焚烧厂排放烟气中的部分SO2、NOx、 HCl等大气污染物以及CO2等温室气体，降低大气污染物和温室气体的排放，减少对环境的污染。该方法工艺简单、投资少、运行成本低。
[0029]本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并
且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
[0030]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述，其中：
[0031]图1为本专利技术创造的工艺流程图。
具体实施方式
[0032]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种垃圾焚烧厂烟气净化耦合飞灰水洗液重金属脱除系统，其特征在于：包括依次连接的低温热降解单元、水洗脱氯单元、碳酸化固定重金属单元、脱钙单元、离心脱水单元和蒸发分盐单元；低温热降解单元用于去除二噁英，低温热降解单元设置有焚烧飞灰进口和飞灰出口，低温热降解单元的飞灰出口和水洗脱氯单元的飞灰进口连接；水洗脱氯单元用于对飞灰进行水洗脱氯，水洗脱氯单元包括水的进口和灰渣的出口，水洗脱氯单元还设置有水洗液出口，水洗脱氯单元的水洗液出口与碳酸化固定重金属单元的进口连接；碳酸化固定重金属单元用于对水洗液碳酸化处理脱除重金属，碳酸化固定重金属单元的出口与脱钙单元的进口连接，碳酸化固定重金属单元还设置有烟气进口；脱钙单元用于对上一装置内用碳酸化处理脱除重金属的水洗液进行除钙，脱钙单元的出口与离心脱水单元的进口连接，脱钙单元还设置有药剂进口；离心脱水单元用于将上一步脱钙单元产生的混合液进行固液分离，离心脱水单元还包括固渣出口，离心脱水单元分离出的固体从固渣出口排出，离心脱水单元的液体出口与蒸发分盐单元的进口连接；蒸发分盐单元还包括盐的出口，蒸发分盐单元将上一步进入的透过液进行蒸发结晶分盐，获得氯化钠和氯化钾。2.一种根据权利要求1所述的垃圾焚烧厂烟气净化耦合飞灰水洗液重金属脱除方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：飞灰在低温热降解单元中去除二噁英；S2：飞灰水洗脱氯，经过低温热降解单元处理的飞灰进入到水洗脱氯单元，水洗脱氯单元中加入水，飞灰中的氯离子、重金属离子、钙镁离子等溶解到水溶液中，处理后飞灰从灰渣出口排出；S3：水洗液碳酸化处理脱除重金属，上一步的水洗液进入到碳酸化固定重金属单元中，将含有二氧化碳的烟气通入到碳酸化固定重金属单元中，二氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷钦平，司景忠，肖帅，曾贤琼，蒋桂元，张鹏，雷东，吕天星，程玺宁，詹爱平，文永林，胡蓉，吴崇禄，
申请(专利权)人：重庆三峰环境集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：