一種垃圾飛灰水泥窯協(xié)同處置方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及焚燒飛灰的處理工藝領(lǐng)域，更具體的說是涉及一種垃圾飛灰水泥窯協(xié)同處置方法。
【背景技術(shù)】
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[0002]隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化過程加劇，我國很多大中城市遭遇“垃圾圍城”的困擾。垃圾處理有3種方式:填埋、焚燒和堆肥，目前我國的垃圾處理采用以填埋為主，堆肥和焚燒為輔的措施，這將占用大量的土地資源。隨著地價(jià)的上升，城市環(huán)境要求的不斷提高，垃圾填埋變得不再經(jīng)濟(jì)和安全，越來越多的城市開始考慮垃圾焚燒處理。焚燒處理可以使城市垃圾的體積減少80— 90%，而且其產(chǎn)生的廢渣可作資源化利用。
[0003]飛灰是垃圾焚燒的剩余物，垃圾焚燒產(chǎn)生的致癌物“二噁英” 90%都在飛灰中。未經(jīng)固化處理的飛灰處理不當(dāng)，其中大量的重金屬及二噁英會造成嚴(yán)重的污染事故，危害居民健康。前，全國僅有少數(shù)幾座城市在進(jìn)行垃圾焚燒飛灰處理。一方面飛灰處理成本很高。另一方面由于市場不規(guī)范，監(jiān)管不到位，存在惡性競爭的問題，使“飛灰”處于“亂飛”狀態(tài)。飛灰不能得到安全處置，將是危害環(huán)境的極大隱患。
[0004]由于飛灰含有大量的氯離子，氯離子對水泥窯正常生產(chǎn)產(chǎn)生非常大的影響，主要表現(xiàn)在水泥窯結(jié)皮，嚴(yán)重的會產(chǎn)生質(zhì)量事故，所以，水泥窯處置飛灰的關(guān)鍵是去除飛灰中的大量氯離子，水洗工藝是去除飛灰中氯離子的主要方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0005]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種垃圾飛灰水泥窯協(xié)同處置方法，本方法實(shí)現(xiàn)了飛灰的無害化和資源化處理，焚燒飛灰能滿足水泥生產(chǎn)所用原料標(biāo)準(zhǔn)，納濾工藝將水洗水中鈣鎂去除，反滲透預(yù)濃縮工藝可將水洗水濃縮至6?8% ;去極微量雜鹽工藝去極微量雜鹽并進(jìn)行了能源的回收利用；MVR蒸發(fā)結(jié)晶工藝選用強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶器將高含鹽濃液蒸發(fā)分離，得到工業(yè)鹽用于造紙工藝、融雪劑和氯堿行業(yè)。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)解決措施如下:
[0007]一種垃圾飛灰水泥窯協(xié)同處置方法，它包括如下工藝過程:
[0008](I)垃圾焚燒飛灰三級水洗脫鹽及微生物去除二噁英工藝；
[0009](2)束膠強(qiáng)化去除重金屬工藝；
[0010]⑶納濾工藝；
[0011](4)反滲透預(yù)濃縮工藝；
[0012](5)去極微量雜鹽工藝；
[0013](6) MVR蒸發(fā)結(jié)晶工藝。
[0014]作為優(yōu)選，所述垃圾焚燒飛灰三級水洗脫鹽及微生物去除二噁英工藝包括如下步驟:
[0015]a、水洗:垃圾焚燒飛灰從飛灰倉儲吹入螺旋輸送機(jī)a，經(jīng)螺旋輸送機(jī)a進(jìn)入攪拌罐a，加入一定量水，且飛灰和水的重量比為1:3，攪拌過程中加入質(zhì)量為飛灰的I %的促溶劑進(jìn)行攪拌20分鐘，攪拌充分后得到泥漿；
[0016]b、脫水:泥漿經(jīng)過緩存罐a輸送到臥式離心機(jī)a進(jìn)行脫水，將泥漿分離出含氯離子溶液和含水及二噁英的飛灰，含水及二噁英的飛灰的含水率為40% -50%，含氯離子溶液進(jìn)入混凝沉淀池，含水及二噁英的飛灰進(jìn)入攪拌罐b ;
[0017]C、二次水洗:含水及二噁英的飛灰經(jīng)螺旋輸送機(jī)b輸送入攪拌罐b，且以初始飛灰和水的重量比為1:3加入水進(jìn)行攪拌水洗，攪拌過程中加入質(zhì)量為初始飛灰的1%的促溶劑進(jìn)行攪拌20分鐘；攪拌充分后得到二次泥漿；
[0018]d、二次脫水:二次泥漿經(jīng)過緩存罐b輸送到臥式離心機(jī)b進(jìn)行脫水，將泥漿分離出含氯離子溶液和二次含水及二噁英的飛灰，二次含水及二噁英的飛灰的含水率為40% -50%，含氯離子溶液進(jìn)入混凝沉淀池，二次含水及二噁英的飛灰進(jìn)入攪拌罐c ;
[0019]e、二次含水及二噁英的飛灰輸送至攪拌罐C，且以初始飛灰和水的重量比為1:2加入水進(jìn)行攪拌水洗，攪拌過程中加入質(zhì)量為初始飛灰的I %的促溶劑進(jìn)行攪拌20分鐘；攪拌充分后得到三次泥漿；
[0020]f、三次泥漿進(jìn)入臥式離心機(jī)c進(jìn)行脫水，將泥漿分離出含氯離子溶液和三次含水及二噁英的飛灰，三次含水及二噁英的飛灰的含水率為40% -50%，含氯離子溶液進(jìn)入混凝沉淀池，三次含水及二噁英的飛灰以及含氯離子低于I %的飛灰進(jìn)入污泥收集池進(jìn)行微生物侵蝕二噁英和灰中的重金屬，經(jīng)過微生物侵蝕二噁英的飛灰可直接用作建筑材料的原料，此微生物可重復(fù)使用，即完成了飛灰與水量1:8的三級水洗系統(tǒng)。
[0021]作為優(yōu)選，所述垃圾焚燒飛灰三級水洗脫鹽及微生物去除二噁英工藝中的三次加促溶劑均是采用同一套加藥裝置a，并分別采用自動控制流量進(jìn)行投放，當(dāng)藥量不足時會發(fā)出報(bào)警提示。
[0022]作為優(yōu)選，所述束膠強(qiáng)化去除重金屬工藝包括如下步驟:
[0023]a、工藝過程I中獲得的含氯離子溶液進(jìn)入混凝沉淀池，往混凝沉淀池內(nèi)加入陰離子活性劑攪拌，且陰離子活性劑的質(zhì)量占含氯離子溶液質(zhì)量的1%。?5%。，使多種分散金屬離子聚合后形成大分子從而沉淀，靜止0.5?I小時后，使85?95%的重金屬離子沉淀；
[0024]b、然后取出混凝沉淀池上的清液進(jìn)入復(fù)合袋式過濾器將未完全沉淀的重金屬、雜質(zhì)過濾掉，得到含鹽率為1-2%的溶液；
[0025]C、將沉淀的85?95%重金屬離子運(yùn)送進(jìn)入污泥收集池進(jìn)行預(yù)干化，預(yù)干化后進(jìn)入水泥窯焚燒，從而解決垃圾焚燒飛灰重金屬的污染。
[0026]作為優(yōu)選，所述納濾工藝包括如下步驟:含鹽率為1-2%的溶液通過送料栗a進(jìn)入納濾膜組件，同時納濾膜組件內(nèi)通過加藥裝置b進(jìn)入阻垢劑，納濾膜組件將含鹽率為1-2%的溶液中的鈣鎂去除，產(chǎn)出的水進(jìn)入中間水箱。
[0027]作為優(yōu)選，所述反滲透預(yù)濃縮工藝包括如下步驟:中間水箱的水再用送料栗b送入反滲透膜組件進(jìn)行反滲透預(yù)濃縮，同時反滲透膜組件內(nèi)通過加藥裝置c進(jìn)入阻垢劑，反滲透膜組件可將水濃縮至6%?8%，反滲透膜組件產(chǎn)出淡水進(jìn)入反滲透產(chǎn)水箱，反滲透產(chǎn)水箱中的水可進(jìn)入垃圾焚燒飛灰水洗補(bǔ)水使用。
[0028]作為優(yōu)選，所述去極微量雜鹽工藝包括如下步驟:
[0029]a、6 %?8 %的濃液進(jìn)入濃縮水箱，濃縮水箱的濃液通過分離送料栗c進(jìn)入平板式超微水過濾膜一級雜鹽脫離裝置后進(jìn)行升溫，溫度升為80-110°C進(jìn)行高溫循環(huán)處理5?10分鐘，將高溫段的雜鹽去除，雜鹽沉淀進(jìn)入雜鹽收集池，得到的濃液通過濃液回料閥返回到濃縮水箱；
[0030]b、然后將濃縮水箱內(nèi)經(jīng)一級雜鹽脫離裝置處理得到的濃液送入二級雜鹽脫離裝置中循環(huán)處理5?10分鐘，利用吸附原理進(jìn)一步將雜鹽去除，使除雜鹽濃液得到熱量升溫進(jìn)入MVR蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶。
[0031]作為優(yōu)選，所述MVR蒸發(fā)結(jié)晶工藝包括如下步驟:
[0032]a、通過去極微量雜鹽工藝獲得的濃液通過送料栗d首先進(jìn)入蒸發(fā)倉，換熱器通入新鮮蒸汽對濃液加熱，濃液蒸發(fā)過程中產(chǎn)出的二段蒸汽可進(jìn)入羅茨蒸汽再壓縮機(jī)將蒸汽溫度升高繼續(xù)進(jìn)入換熱器對濃液加熱蒸發(fā)，無需持續(xù)補(bǔ)充原始量飽和蒸汽。
[0033]b、濃液進(jìn)行蒸發(fā)達(dá)到過飽和狀態(tài)析出晶體，則從蒸發(fā)倉排出進(jìn)入抽濾罐進(jìn)行固液分離，母液在負(fù)壓作用下存儲在濾液罐內(nèi)再回到蒸發(fā)倉繼續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶，蒸發(fā)結(jié)晶出來的鹽含有氯化鈉達(dá)到76%以上可用于造紙、溶雪劑或氯堿行業(yè)。
[0034]本發(fā)明的有益效果在于:
[0035]本發(fā)明的三級水洗脫鹽工藝產(chǎn)生的含氯離子溶液進(jìn)入混凝沉淀池，含水40% -50%以及含CL離子低于1%的飛灰進(jìn)入污泥收集池進(jìn)行微生物侵蝕二噁英和飛灰中的重金屬，經(jīng)過微生物侵蝕二噁英的飛灰可直接用作建筑材料的原料。此微生物可重復(fù)使用，即完成了飛灰水量1:8三級水洗系統(tǒng)。三級加藥裝置均為同一套加藥裝置，分別自動控制流量進(jìn)行投放，當(dāng)藥量不足時會發(fā)出報(bào)警提示。微生物的淋濾技術(shù)應(yīng)用特定的微生物的直接作用或其代謝物的間接作用在常溫常壓條件下通過氧化還原絡(luò)合酸解等將固相材料中的重金屬離子溶解釋放進(jìn)入液相的過程。
[0036]本發(fā)明的束膠強(qiáng)化去除重金屬工藝中，由于垃圾焚燒飛灰含有多種金屬離子，混凝沉淀池?cái)嚢钑r加入溶液的質(zhì)量比為千分之一至千分之五的陰離子活性劑，促使多種分散金屬離子之間的范德華力聚合后形成大分子從而沉淀，靜止半小時至一小時后待絕大部分重金屬離子沉淀后，取上清液進(jìn)入復(fù)合袋式過濾器將未完全沉淀的重金屬，雜質(zhì)過濾掉?；炷恋沓爻恋磉M(jìn)入污泥收集池進(jìn)行預(yù)干化后進(jìn)入水泥窯焚燒，從而解決垃圾焚燒飛灰重金屬的污染。此工藝中陰離子活性劑加入后又沉淀過濾掉，故不造成溶液的二次污染，對后續(xù)膜工藝，蒸發(fā)結(jié)晶等不造成影響得到無害化處置。
[0037]本發(fā)明的納濾工藝中，因飛灰水洗后的水洗水中，含有大量的鈣鎂離子，使得濃縮后會造成后續(xù)膜工藝的堵塞。納濾膜的分離機(jī)理為篩分和溶解擴(kuò)散并存，同時又具有電荷排斥效應(yīng)，可以有效地去除二價(jià)和多價(jià)離子、去除分子量大于200的各