CN104529011A - 垃圾焚烧飞灰水洗液去硬度降pH值装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种垃圾焚烧飞灰水洗液去硬度降pH值装置，包括搅拌罐、离心机、鼓泡反应器，所述搅拌罐设有垃圾焚烧飞灰水洗液入口和碱液入口，其出口与所述离心机入口相连通，所述离心机的液体出口与所述鼓泡反应器上端喷淋口连通，所述鼓泡反应器底部设有气体二氧化碳入口。还公开了垃圾焚烧飞灰水洗液去硬度降pH值方法。本发明利用水泥窑尾产生的大量CO2进行降硬度和pH值，减少了碳排放，降低了成本。通过设定pH的值，系统能自动调节CO2的量，控制精度高，运行稳定。

Description

垃圾焚烧飞灰水洗液去硬度降pH值装置和方法
技术领域
本发明涉及垃圾焚烧飞灰处理技术领域，尤其是一种垃圾焚烧飞灰水洗液去硬度降pH值装置，以及相应的去硬度降pH值方法。
背景技术
随着社会发展进步，人们制造和生产出巨量的垃圾，全国工业垃圾年累积堆存量已达60亿吨，其中危险废物约占5%，城市生活垃圾为1.46亿吨。在对这些垃圾进行处理的方式中，有采用焚烧处理，使垃圾体积缩小50%～95%，但此过程中既会烧掉了垃圾中可回收的资源，还导致释放出有毒气体，如二恶英、电池中的汞蒸汽等，并产生有毒有害炉渣和灰尘。在焚烧垃圾过程中产生的焚烧飞灰，其产量巨大，并且属于危险废物，需要特殊处理。
目前有采用水泥窑处理垃圾焚烧飞灰，这种处理方式能彻底处置飞灰，不会带来二次污染，且能变废为宝，生产质量合格的水泥。但由于飞灰中的氯盐含量10%以上，会使水泥窑发生结圈堵料等问题，故必须事先采用水洗的方法除飞灰中的氯。
再者由于飞灰水洗液中所含重金属和盐的浓度都较高，因此水洗液不能直接排放，需要将水洗液蒸发，使水洗液中的水成为蒸馏水加以利用，水洗得到的盐可以进行工业利用。因此，水洗液要进入蒸发系统的话，需要降低水洗液中钙镁离子浓度和pH值，保证蒸发系统不发生结垢和堵料。
因此，需要研发一种可以降低飞灰水洗液中的硬度和pH值的有效方法及相应装置，以便达到进入蒸发系统的要求。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出一种垃圾焚烧飞灰水洗液去硬度降pH值装置，结构巧妙，操作方便。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：一种垃圾焚烧飞灰水洗液去硬度降pH值装置，包括搅拌罐、离心机、鼓泡反应器，所述搅拌罐设有垃圾焚烧飞灰水洗液入口和碱液入口，其出口与所述离心机入口相连通，所述离心机的液体出口与所述鼓泡反应器上端喷淋口连通，所述鼓泡反应器底部设有气体二氧化碳入口。
优选的，还包括水泥窑二氧化碳出气通道，该出气通道与所述鼓泡反应器底部连通。
优选的，在该出气通道与所述鼓泡反应器连通的通道上设有电动调节阀；所述鼓泡反应器的液体出口管道上设有在线pH计；该装置还包括PID控制器，所述PID控制器与所述电动调节阀和所述在线pH计连接。
优选的，在所述离心机与所述鼓泡反应器之间的连通管道上设有缓冲搅拌罐。
优选的，所述缓冲搅拌罐与所述鼓泡反应器的连通管道上设有冲洗水旁路。
本发明还提供了一种垃圾焚烧飞灰水洗液去硬度降pH值方法，包括以下步骤：
⑴、向垃圾焚烧飞灰水洗液中加入碱液，搅拌，至硬度为800～1200mg/L，pH为12～14；
⑵、向步骤⑴反应液中通入气体二氧化碳，至硬度小于50mg/L，pH为7～9；
⑶、分离步骤⑵反应后的溶液，得去硬度降pH值的液体。
优选的，步骤⑴反应液进行离心分离。
优选的，步骤⑵中气体二氧化碳来源于水泥窑。
优选的，所述碱液为NaOH溶液。
优选的，所述气体二氧化碳通入量与步骤⑶得到的液体pH值匹配对应。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：利用水泥窑尾产生的大量CO2进行降硬度和pH值，减少了碳排放，降低了成本。通过设定pH的值，系统能自动调节CO2的量，控制精度高，运行稳定。
附图说明
图1为本发明垃圾焚烧飞灰水洗液去硬度降pH值装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
如图1所示的一种垃圾焚烧飞灰水洗液去硬度降pH值装置，高硬度高pH值的垃圾焚烧飞灰水洗液，由水洗液11入口输入搅拌罐1，同时液碱罐2经加药泵21由加碱口12输入搅拌罐1；搅拌罐1出口与离心机3入口连通，得到的泥饼经固体出口31去泥饼处理系统，分离出的液体经液体出口32送入缓冲搅拌罐4，再经泵41、电磁流量计42与鼓泡反应器5的顶部液体入口51连通，鼓泡反应器5的接近底部的气体入口52，是与水泥窑二氧化碳输出管道6连通，该连通管道上依二氧化碳流向依次设有调压阀61、电动调节阀62、转子流量计63；该鼓泡反应器5上部气体出口53经转子流量计排空，下部液体出口54管道上设在线pH计7，送入后续水处理系统；其中鼓泡反应器5侧边设置与鼓泡反应器5底部连通的防虹吸管55和溢流管56，溢流管56上端与防虹吸管55连通，下端与液体出口54管道连通。
上述装置中，采用PID控制8来调控电动调节阀62和在线pH计7。同时便于冲洗鼓泡反应器5，在泵41和电磁流量计42之间设有冲洗水旁路43。
一种垃圾焚烧飞灰水洗液去硬度降pH值方法，包括以下过程：
1、飞灰水洗液和NaOH溶液搅拌并离心，得到Ca(OH)2饱和溶液，从而除去了水洗液中大部分钙镁离子，得到硬度为1000mg/L的水洗液，pH约为13。
2、水洗液经分离净化后进入鼓泡反应器5，同时，从底部通入CO2，该CO2由水泥窑产生，使通入的CO2与水洗液继续反应生成沉淀，是硬度达到50mg/L以下，pH降到8，CO2的通入量由控制系统通过检测反应后水洗液pH值后控制电动阀门自动调节。
使得处理后的水洗液能进行后续处理，满足蒸发系统的要求。
由于进液不是太稳定，通过鼓泡反应器5上液体出口54和溢流管56联合调节出水流量，使反应器内液面能保持稳定。
本发明装置可以降低飞灰水洗液中的硬度和pH值，达到进入蒸发系统的要求。其次，本发明利用了水泥窑尾产生的大量CO2进行降硬度和pH值，减少了碳排放，降低了成本。同时通过设定pH的值，系统能自动调节CO2的量，控制精度高，运行稳定。
本发明采用鼓泡吸收的方式，使CO2的吸收效率很高，CO2基本不会再次排放；整个设备结构简单，运行更稳定。
与碳酸钠直接降硬度相比，本发明处理方法通过NaOH+CO2联合降硬度效果更好，NaOH为液体，反应快，量好控制，同时，CO2可以降低pH值。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种垃圾焚烧飞灰水洗液去硬度降pH值装置，其特征在于：包括搅拌罐、离心机、鼓泡反应器，所述搅拌罐设有垃圾焚烧飞灰水洗液入口和碱液入口，其出口与所述离心机入口相连通，所述离心机的液体出口与所述鼓泡反应器上端喷淋口连通，所述鼓泡反应器底部设有气体二氧化碳入口。
2.如权利要求1所述装置，其特征在于：还包括水泥窑二氧化碳出气通道，该出气通道与所述鼓泡反应器底部连通。
3.如权利要求2所述装置，其特征在于：在该出气通道与所述鼓泡反应器连通的通道上设有电动调节阀；所述鼓泡反应器的液体出口管道上设有在线pH计；该装置还包括PID控制器，所述PID控制器与所述电动调节阀和所述在线pH计连接。
4.如权利要求1所述装置，其特征在于：在所述离心机与所述鼓泡反应器之间的连通管道上设有缓冲搅拌罐。
5.如权利要求4所述装置，其特征在于：所述缓冲搅拌罐与所述鼓泡反应器的连通管道上设有冲洗水旁路。
6.一种垃圾焚烧飞灰水洗液去硬度降pH值方法，包括以下步骤：
⑴、向垃圾焚烧飞灰水洗液中加入碱液，搅拌，至硬度为800～1200mg/L，pH为12～14；
⑵、向步骤⑴反应液中通入气体二氧化碳，至硬度小于50mg/L，pH为7～9；
⑶、分离步骤⑵反应后的溶液，得去硬度降pH值的液体。
7.如权利要求6所述方法，其特征在于：步骤⑴反应液进行离心分离。
8.如权利要求6所述方法，其特征在于：步骤⑵中气体二氧化碳来源于水泥窑。
9.如权利要求6所述方法，其特征在于：所述碱液为NaOH溶液。
10.如权利要求6所述方法，其特征在于：所述气体二氧化碳通入量与步骤⑶得到的液体pH值匹配对应。
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