【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种飞灰资源化处理系统及工艺，属于飞灰处理。
技术介绍
1、飞灰是垃圾焚烧过程中烟气净化系统收集的残留物，主要成分是钙盐和二氧化硅，约占总质量的65％，另外约占总质量的35％是可溶性氯盐，并且还有二噁英、重金属铅等有毒有害物质。目前，绝大部分飞灰处置还是以填埋为主，飞灰填埋占用大量土地，且存在泄漏风险，因此飞灰资源化处置势在必行。
2、现有技术中，存在高温熔融、化学药剂螯合、水泥固化等处置工艺防止飞灰中有害物质影响环境。其中，高温熔融技术成本高、能耗大，飞灰中含有的大量氯盐对熔融炉有破坏作用。化学药剂螯合和水泥固化，增容效应明显，固化后仍需填埋处理。这几种工艺都无法将飞灰中含有的可溶性盐资源化，尤其是钾盐。我国已查明钾盐资源贫乏，难满足农业生产对钾肥的需求，因此，钾盐矿被国家列入急缺矿种之一。
3、此外，相关技术中也有通过水洗协同水泥窑处置飞灰的工艺，但水洗液直接制盐，产出盐纯度低，且伴随有杂盐产出，无法将飞灰中的硫酸盐资源化，另外水洗灰渣中二噁英无法去除，只能通过水泥窑协同来处置二噁英。飞灰处理产物浸出液重金属浓度超标，在转移和存储过程中有迁移的风险，并且飞灰处置受水泥错峰生产、水泥窑停产等政策影响。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术存在的不足，提供一种飞灰资源化处理系统及工艺，解决传统技术中飞灰处理产物中二噁英残留超标，重金属超标，飞灰资源化杂盐产出量大，杂盐处置费用高，飞灰中硫酸盐无法资源化的问题。
2、本专利技术解决
3、所述低温解毒单元通过输送管路连接所述水洗单元，所述低温解毒单元用于对焚烧飞灰进行低温热解反应以去除二噁英物质；所述水洗单元用于对低温解毒后的焚烧飞灰进行逆流水洗；
4、所述重金属稳定单元通过输送管路连接所述水洗单元，所述重金属稳定单元用于对焚烧飞灰水洗后的水洗液进行重金属固化；
5、所述水洗解毒单元通过输送管路连接所述水洗单元，所述水洗解毒单元用于通过重金属捕获药剂对焚烧飞灰水洗后的水洗液中的重金属进行捕获以生成重金属沉淀物；
6、所述软化单元通过输送管路连接所述水洗解毒单元，所述软化单元用于对所述水洗解毒单元解毒后的水洗液进行软化降低水洗液钙硬度；
7、所述膜处理单元通过输送管路连接所述软化单元，所述膜处理单元用于通过纳滤膜对软化后的水洗液进行一价盐、二价盐分离；
8、所述制盐单元通过输送管路连接所述膜处理单元，所述制盐单元用于对所述膜处理单元的产水进行蒸发结晶制盐。
9、作为飞灰资源化处理系统优选方案，所述低温解毒单元包括氩气罐、低温热解反应釜和冷却釜；所述氩气罐通过输送管路连接所述低温热解反应釜，所述氩气罐用于向所述低温热解反应釜内部充入氩气进行隔绝氧气保护，所述低温热解反应釜用于对焚烧飞灰进行低温热解反应；所述冷却釜连接所述反应釜，所述冷却釜用于在氩气环境下对冷却焚烧飞灰低温热解反应产物进行冷却。
10、作为飞灰资源化处理系统优选方案，所述水洗单元包括一级灰水混合罐、二级灰水混合罐、三级灰水混合罐和板框压滤机；
11、所述一级灰水混合罐、所述二级灰水混合罐、所述三级灰水混合罐之间通过输送管路依次连接形成三级逆流水洗结构；所述板框压滤机和所述三级灰水混合罐之间通过输送管路连接，所述板框压滤机用于对三级逆流水洗液进行灰水分离。
12、作为飞灰资源化处理系统优选方案，所述重金属稳定单元包括混合釜和重金属固化剂罐，所述重金属固化剂罐通过输送管路连接所述混合釜，所述重金属固化剂罐用于向所述混合釜内部添加重金属固化剂；所述混合釜用于通过重金属固化剂和飞灰混合反应以固化残留在水洗液中的重金属。
13、作为飞灰资源化处理系统优选方案，所述水洗解毒单元包括水洗液解毒反应池，所述水洗液解毒反应池通过输送管路连接所述一级灰水混合罐的出液口；所述水洗液解毒反应池用于通过重金属捕获药剂和水洗液反应生成重金属沉淀物。
14、作为飞灰资源化处理系统优选方案，所述软化单元包括一级软化反应池、二级软化反应池、碳酸钠药剂罐和盐酸罐；
15、所述一级软化反应池通过输送管路连接所述二级软化反应池；所述碳酸钠药剂罐通过输送管路连接所述二级软化反应池，所述盐酸罐通过输送管路连接所述二级软化反应池；
16、所述一级软化反应池用于解毒后的水洗液和所述膜处理单元的纳滤浓水中的硫酸根反应产出硫酸钙；
17、所述二级软化反应池用于一级软化反应后的水洗液和所述碳酸钠药剂罐输送的碳酸钠药剂反应去除钙物质；所述盐酸罐用于调节所述二级软化反应池中的ph值。
18、作为飞灰资源化处理系统优选方案，所述膜处理单元包括高压泵和纳滤平板膜，所述纳滤平板膜的浓水口通过所述高压泵连接所述二级软化反应池，所述高压泵用于对所述二级软化反应池反应后的水洗液进行加压；所述纳滤平板膜的产水口连接所述制盐单元，所述纳滤平板膜用于对所述二级软化反应池反应后的水洗液中的一价盐、二价盐进行纳滤膜分离。
19、作为飞灰资源化处理系统优选方案，所述制盐单元包括蒸发结晶器，所述蒸发结晶器的冷凝水出口通过输送管路连接到所述水洗单元；所述蒸发结晶器用于对所述纳滤平板膜的产水进行蒸发结晶得到氯化钠盐和氯化钾盐。
20、本专利技术还提供一种飞灰资源化处理工艺，采用上述的一种飞灰资源化处理系统，包括：
21、利用低温解毒单元对焚烧飞灰进行低温热解反应以去除二噁英物质；将低温解毒单元处理后的焚烧飞灰输送到水洗单元，通过水洗单元对低温解毒后的焚烧飞灰进行逆流水洗；
22、将水洗单元产生的水洗液输送到重金属稳定单元，通过重金属稳定单元对焚烧飞灰水洗后的水洗液进行重金属固化；
23、将水洗单元产生的水洗液输送到水洗解毒单元，利用水洗解毒单元通过重金属捕获药剂对焚烧飞灰水洗后的水洗液中的重金属进行捕获以生成重金属沉淀物；
24、将水洗解毒单元处理后的水洗液输送到软化单元，利用软化单元对所述水洗解毒单元解毒后的水洗液进行软化降低水洗液钙硬度；
25、将软化单元处理后的水洗液输送到膜处理单元，利用膜处理单元通过纳滤膜对软化后的水洗液进行一价盐、二价盐分离；
26、将膜处理单元处理后的水洗液输送到制盐单元，利用制盐单元对所述膜处理单元的产水进行蒸发结晶制盐。
27、作为飞灰资源化处理工艺优选方案，向所述低温热解反应釜内部充入氩气进行隔绝氧气保护；对低温解毒后的焚烧飞灰进行三级逆流水洗；通过氯化钠、氯化钾水盐相图控制蒸发温度和结晶浓度。
28、本专利技术的有益效果如下：设有低温解毒单元、水洗单元、重金属稳定单元、水洗解毒单元、软化单元、膜处理单元和制盐单元；低温解毒单元通过输送管路连接水洗单元，低温解毒单元用于对焚烧本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种飞灰资源化处理系统，其特征在于，包括低温解毒单元（1）、水洗单元（2）、重金属稳定单元（3）、水洗解毒单元（4）、软化单元（5）、膜处理单元（6）和制盐单元（7）；
2.根据权利要求1所述的一种飞灰资源化处理系统，其特征在于，所述低温解毒单元（1）包括氩气罐（8）、低温热解反应釜（9）和冷却釜（10）；所述氩气罐（8）通过输送管路连接所述低温热解反应釜（9），所述氩气罐（8）用于向所述低温热解反应釜（9）内部充入氩气进行隔绝氧气保护，所述低温热解反应釜（9）用于对焚烧飞灰进行低温热解反应；所述冷却釜（10）连接所述反应釜，所述冷却釜（10）用于在氩气环境下对冷却焚烧飞灰低温热解反应产物进行冷却。
3.根据权利要求1所述的一种飞灰资源化处理系统，其特征在于，所述水洗单元（2）包括一级灰水混合罐（11）、二级灰水混合罐（12）、三级灰水混合罐（13）和板框压滤机（14）；
4.根据权利要求1所述的一种飞灰资源化处理系统，其特征在于，所述重金属稳定单元（3）包括混合釜（15）和重金属固化剂罐（16），所述重金属固化剂罐（16）通过输送管路连接
5.根据权利要求3所述的一种飞灰资源化处理系统，其特征在于，所述水洗解毒单元（4）包括水洗液解毒反应池（17），所述水洗液解毒反应池（17）通过输送管路连接所述一级灰水混合罐（11）的出液口；所述水洗液解毒反应池（17）用于通过重金属捕获药剂和水洗液反应生成重金属沉淀物。
6.根据权利要求1所述的一种飞灰资源化处理系统，其特征在于，所述软化单元（5）包括一级软化反应池（18）、二级软化反应池（19）、碳酸钠药剂罐（20）和盐酸罐（21）；
7.根据权利要求6所述的一种飞灰资源化处理系统，其特征在于，所述膜处理单元（6）包括高压泵（22）和纳滤平板膜（23），所述纳滤平板膜（23）的浓水口通过所述高压泵（22）连接所述二级软化反应池（19），所述高压泵（22）用于对所述二级软化反应池（19）反应后的水洗液进行加压；所述纳滤平板膜（23）的产水口连接所述制盐单元（7），所述纳滤平板膜（23）用于对所述二级软化反应池（19）反应后的水洗液中的一价盐、二价盐进行纳滤膜分离。
8.根据权利要求7所述的一种飞灰资源化处理系统，其特征在于，所述制盐单元（7）包括蒸发结晶器（24），所述蒸发结晶器（24）的冷凝水出口通过输送管路连接到所述水洗单元（2）；所述蒸发结晶器（24）用于对所述纳滤平板膜（23）的产水进行蒸发结晶得到氯化钠盐和氯化钾盐。
9.一种飞灰资源化处理工艺，采用权利要求1至8任一项所述的一种飞灰资源化处理系统，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的一种飞灰资源化处理工艺，其特征在于，向所述低温热解反应釜（9）内部充入氩气进行隔绝氧气保护；对低温解毒后的焚烧飞灰进行三级逆流水洗；通过氯化钠、氯化钾水盐相图控制蒸发温度和结晶浓度。
...【技术特征摘要】
1.一种飞灰资源化处理系统，其特征在于，包括低温解毒单元（1）、水洗单元（2）、重金属稳定单元（3）、水洗解毒单元（4）、软化单元（5）、膜处理单元（6）和制盐单元（7）；
2.根据权利要求1所述的一种飞灰资源化处理系统，其特征在于，所述低温解毒单元（1）包括氩气罐（8）、低温热解反应釜（9）和冷却釜（10）；所述氩气罐（8）通过输送管路连接所述低温热解反应釜（9），所述氩气罐（8）用于向所述低温热解反应釜（9）内部充入氩气进行隔绝氧气保护，所述低温热解反应釜（9）用于对焚烧飞灰进行低温热解反应；所述冷却釜（10）连接所述反应釜，所述冷却釜（10）用于在氩气环境下对冷却焚烧飞灰低温热解反应产物进行冷却。
3.根据权利要求1所述的一种飞灰资源化处理系统，其特征在于，所述水洗单元（2）包括一级灰水混合罐（11）、二级灰水混合罐（12）、三级灰水混合罐（13）和板框压滤机（14）；
4.根据权利要求1所述的一种飞灰资源化处理系统，其特征在于，所述重金属稳定单元（3）包括混合釜（15）和重金属固化剂罐（16），所述重金属固化剂罐（16）通过输送管路连接所述混合釜（15），所述重金属固化剂罐（16）用于向所述混合釜（15）内部添加重金属固化剂；所述混合釜（15）用于通过重金属固化剂和飞灰混合反应以固化残留在水洗液中的重金属。
5.根据权利要求3所述的一种飞灰资源化处理系统，其特征在于，所述水洗解毒单元（4）包括水洗液解毒反应池（17），所述水洗液解毒反应池（17）通过输送管路连接所述一级灰水...
【专利技术属性】
技术研发人员：李越彪，孙俊杰，林勇，姜梦林，隋桂吉，
申请(专利权)人：烟台金正环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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