CN104478122B - 一种垃圾焚烧飞灰水洗料浆的固液分离的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种垃圾焚烧飞灰水洗料浆的固液分离的方法，它包括以下步骤：(1)向待处理的垃圾焚烧飞灰中加水搅拌水洗，得到一级飞灰水洗料浆；采用两台卧式螺旋卸料沉降离心机进行下述处理；(2)采用第一台卧式螺旋卸料沉降离心机对一级飞灰水洗浆料进行一级离心分离，得到固相的飞灰和二级飞灰水洗料浆；(3)向第二台卧式螺旋卸料沉降离心机内同时泵入絮凝剂和二级飞灰水洗料浆；(4)采用第二台卧式螺旋卸料沉降离心机对絮凝处理过的二级飞灰水洗料浆进行二级离心分离，得到固相和液相；本发明提供的方法能够有效去除垃圾焚烧飞灰料浆中的盐类物质，又能使飞灰水洗料浆中的飞灰流失量控制在允许流失量范围内。

Description

一种垃圾焚烧飞灰水洗料浆的固液分离的方法
技术领域
本发明属于废弃物处理领域，尤其涉及一种垃圾焚烧飞灰水洗料浆的固液分离的方法。
背景技术
垃圾焚烧飞灰是垃圾焚烧发电厂烟气收尘系统收集下来的粉尘。垃圾焚烧飞灰并不是化学惰性物质，其中含有能被水浸出的Cd、Pb、Zn、Cr等多种有害重金属物质和盐类，若将焚烧飞灰直接进行填埋或处理不当，在自然环境下由于酸雨等因素的作用，酸性环境下重金属将逐渐渗滤出来，重新进入环境，污染地下水源而危害人类。
目前对于垃圾焚烧飞灰的处理方法主要有熔融处理、水泥固化、药剂稳定化处理等，熔融处理具有减容率高、熔渣性质稳定、无重金属等优点，但该工艺需要消耗大量的能源，同时其中的Pb、Cd、Zn等易挥发重金属元素需进行后续严格的烟气处理，故处理成本很高；药剂稳定化处理具有处理过程简单、设备投资低、最终处理量少的优点，但是会产生高浓度的无机盐废水，需要进一步处理；水泥固化法是目前比较普遍的处理方法，飞灰可以用于制作水泥，处理废弃物的同时还可以资源回收利用，但是由于飞灰的副作用会影响水泥的质量，所以在水泥窑协同处理飞灰的预处理过程中，必须先将飞灰中的盐类物质去除，在飞灰水洗料浆固液分离处理过程中，为保证固液分离效果，需要在去除飞灰料浆液相中盐类物质的同时，还需保证固相中盐类物质含量尽量低，而现有的固液分离处理方法分离效果不理想，无法达到上述要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种能够有效去除垃圾焚烧飞灰料浆中的盐类物质，同时又能使飞灰水洗料浆中的飞灰流失量控制在允许流失量范围内的垃圾焚烧飞灰水洗料浆的固液分离的方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：
一种垃圾焚烧飞灰水洗料浆的固液分离的方法，它包括以下步骤：
(1)向待处理的垃圾焚烧飞灰中加水进行搅拌水洗，得到一级飞灰水洗料浆；其中待处理的垃圾焚烧飞灰与水的质量比为1:1‐4；采用两台卧式螺旋卸料沉降离心机进行下述处理；
(2)采用第一台卧式螺旋卸料沉降离心机对步骤(1)所得到的一级飞灰水洗浆料进行一级离心分离，得到固相的飞灰和二级飞灰水洗料浆，第一台卧式螺旋卸料沉降离心机转速为1200～1400r/min，差转速为10～18r/min；
(3)向第二台卧式螺旋卸料沉降离心机内同时泵入絮凝剂和步骤(2)得到的二级飞灰水洗料浆，絮凝剂泵入速度为2～4m3/h，二级飞灰水洗料浆泵入速度为10～15m3/h；
(4)采用第二台卧式螺旋卸料沉降离心机对步骤(3)絮凝处理过的二级飞灰水洗料浆进行二级离心分离，得到固相和液相；第二台卧式螺旋卸料沉降离心机的转速为1500～1800r/min，差转速为5～10r/min。
所述絮凝剂为聚丙烯酰胺絮凝剂。
作为优选，两台卧式螺旋卸料沉降离心机的长径比为3.5～4.2，两台卧式螺旋卸料沉降离心机内转鼓的锥角为6～11°。
进一步优选，两台卧式螺旋卸料沉降离心机的长径比为3.8，两台卧式螺旋卸料沉降离心机内转鼓的锥角为8°。
本发明首次将垃圾焚烧飞灰水洗料浆的固液分离和卧式螺旋卸料沉降离心机相结合，并设定特定的参数才能实现有效去除垃圾焚烧飞灰料浆中的盐类物质，同时又能控制飞灰水洗料浆中的飞灰流失量在允许流失量范围内等技术效果，而且，本发明是需要结合特定型号的卧式螺旋卸料沉降离心机和特定的参数要求才可以。通过本发明的方法，最终得到的渣相的主要成分是飞灰，含水率可控制在35％以下，分离的可溶性盐的去除效果>60％，液相的主要成分是盐类物质溶于水后的盐类溶液和2％以下的飞灰(允许流失量)。
一级离心分离和二级离心分离是连续运行的，即一级离心分离后从第一台卧式螺旋卸料沉降离心机排出的液相部分直接泵入第二台卧式螺旋卸料沉降离心机进行二级离心分离，运行连续性强。
一级离心分离和二级离心分离的转速和差转速不同，因为一级离心分离的飞灰水洗料浆中的颗粒较大，所需的转速就可以较小，二级离心分离的飞灰水洗料浆中的颗粒较小，转速太小就无法将细颗粒分离，故所需的转速较大；本发明每一级离心分离的转速和差转速都是重要的参数，转速太大，最终得到的渣相会过于干燥，当粘接在设备或管道上的渣相干燥后，强度很大，导致难以刮落、推出；转速太小，渣相会过于潮湿，而最终渣相的含水率是有要求的，增加后续烘干的任务，而转速小了，导致细颗粒无法沉下，部分飞灰会继续流在液相中，导致飞灰流失量增加；差转速太大，渣相的湿度会很大，即含水率会增加，增加后续烘干的任务；差转速太小，会导致来不及推料而造成堵料，导致离心机不能连续性运行。
卧式螺旋卸料沉降离心机的长径比和锥角也有严格要求，颗粒较细，长径比大一点即转鼓长一点，增加了转鼓内壁面积即增加了沉降面积，但是长径比若太大，整个设备的重量势必就会增大，设备运行会受到影响，转鼓过长，推料的时候会引起推料不畅；长径比若太小，比重较小的固相颗粒就无法沉降，往清液(液相)跑，飞灰流失严重，造成经济损失；锥角过小，渣相会不够干，过于潮湿，但最终的渣相含水率有要求，若渣相太潮湿，后续烘干时就会增加难度；锥角过大，飞灰的灰分很高，飞灰会难以推出造成堵料，影响离心机处理能力。()
本发明之所以将垃圾焚烧飞灰水洗料浆的固液分离处理和离心机相结合，而不是使用其它机器，是因为采用离心机再加以配合离心机特定的参数，最终的固液分离效果好(液相含渣量<2％，固相含水率<35％)，连续性强且效果稳定性强，且由于离心机特定的参数，离心机不会有推料困难、堵料等现象，从而可以连续进料出料(不需要停下来清理)，运行连续性强，同时采用离心机可有效避免采用过滤型设备而造成的过滤介质的堵塞、磨损问题。
实施例
实施例1
一种垃圾焚烧飞灰水洗料浆的固液分离的方法，它包括以下步骤：
(1)向待处理的垃圾焚烧飞灰中加水进行搅拌水洗，得到一级飞灰水洗料浆；其中飞灰与水的质量比为1:4；采用两台卧式螺旋卸料沉降离心机进行下述处理；
(2)采用第一台卧式螺旋卸料沉降离心机对步骤(1)所得到的一级飞灰水洗浆料进行一级离心分离，得到固相的飞灰和二级飞灰水洗料浆；第一台卧式螺旋卸料沉降离心机转速为1300r/min，差转速为12r/min；
(3)向第二台卧式螺旋卸料沉降离心机内同时泵入聚丙烯酰胺絮凝剂和步骤(2)得到的二级飞灰水洗料浆，聚丙烯酰胺絮凝剂泵入速度为2m3/h，二级飞灰水洗料浆泵入速度为12m3/h；
(4)采用第二台卧式螺旋卸料沉降离心机对步骤(3)絮凝处理过的二级飞灰水洗料浆进行二级离心分离，得到固相和液相，第二台卧式螺旋卸料沉降离心机转速为1600r/min，差转速为9r/min。
所述两台卧式螺旋卸料沉降离心机的长径比为3.8，两台卧式螺旋卸料沉降离心机内转鼓的锥角为8°。
由上述步骤最终得到渣相(固相)和液相，经检测，固相含水率<35％，液相含渣量<2％，说明通过卧式螺旋卸料沉降离心机再加以特定的参数设定，垃圾飞灰水洗料浆最终的固液分离效果好，效果稳定性强。采用离心机，料浆脱水处于全密封状态下工作，使得环境清洁干净，同时离心机自动分离，降低操作人员的工作强度。
所述两台卧式螺旋卸料沉降离心机的结构型号等均相同。采用两台是为了保证整个固液分离过程的运行连续性。其中“卧式螺旋卸料沉降离心机”在百度百科中也称为“卧式沉降螺旋卸料离心机”。上述所说的离心机均指卧式螺旋卸料沉降离心机。
卧式螺旋卸料沉降离心机的工作原理：垃圾焚烧飞灰水洗料浆经进料管和螺旋出料口进入转鼓，在高速旋转产生的离心力作用下，比重较大的固相(飞灰)颗粒沉积在转鼓内壁上，与转鼓作相对运动的旋转叶片不断地将沉积在转鼓内壁上的固相颗粒刮下并通过螺旋推料器推出排渣口；离心分离后的清液经液层调节板开口流出转鼓。螺旋叶片与转鼓之间的相对运动，也就是差转速，其是通过差速器来实现的，其大小由副电机来控制。差速器的外壳与转速相连接，输出轴与螺旋推料器相连接，输入轴与副电机相连接。主电机带动转鼓旋转的同时也带动了差转速外壳的旋转，副电机控制差速器输入轴的转速，使差速器能按一定的速度将扭矩传递给螺旋叶片，从而实现了离心机对垃圾焚烧飞灰水洗料浆的连续分离过程。

Claims (3)

1.一种垃圾焚烧飞灰水洗料浆的固液分离的方法，其特征在于：它包括以下步骤：
(1)向待处理的垃圾焚烧飞灰中加水进行搅拌水洗，得到一级飞灰水洗料浆；其中待处理的垃圾焚烧飞灰与水的质量比为1:1‐4；采用两台卧式螺旋卸料沉降离心机进行下述处理；
(2)采用第一台卧式螺旋卸料沉降离心机对步骤(1)所得到的一级飞灰水洗浆料进行一级离心分离，得到固相的飞灰和二级飞灰水洗料浆，第一台卧式螺旋卸料沉降离心机转速为1200～1400r/min，差转速为10～18r/min；
(3)向第二台卧式螺旋卸料沉降离心机内同时泵入絮凝剂和步骤(2)得到的二级飞灰水洗料浆，絮凝剂泵入速度为2～4m3/h，二级飞灰水洗料浆泵入速度为10～15m3/h；
(4)采用第二台卧式螺旋卸料沉降离心机对步骤(3)絮凝处理过的二级飞灰水洗料浆进行二级离心分离，得到固相和液相；第二台卧式螺旋卸料沉降离心机的转速为1500～1800r/min，差转速为5～10r/min；
两台卧式螺旋卸料沉降离心机的长径比为3.5～4.2，两台卧式螺旋卸料沉降离心机内转鼓的锥角为6～11°。
2.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰水洗料浆的固液分离的方法，其特征在于：所述絮凝剂为聚丙烯酰胺絮凝剂。
3.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰水洗料浆的固液分离的方法，其特征在于：两台卧式螺旋卸料沉降离心机的长径比为3.8，两台卧式螺旋卸料沉降离心机内转鼓的锥角为8°。
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