CN106862235B - 一种在线检测重金属固体废弃物无害化处理方法 - Google Patents
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Abstract
为了解决现有对重金属固体废弃物的处理存在二次污染的风险以及处理成本高、未能大规模推广应用的问题，本发明提出了一种在线检测重金属固体废弃物无害化处理方法，其工艺流程包括以下步骤：第1步重金属浸出、第2步重金属沉淀、第3步重金属回收，其特征是，在第1步和第2步中还分别增设重金属在线检测流程；在第1步骤中，当重金属离子含量不能满足限值要求时，重复酸洗过程直至符合要求，在第2步骤中，当重金属离子含量不能满足限值要求时，继续加入重金属离子稳定化药剂进行处理直至符合要求，由此实现了对重金属固体废弃物处理数据的在线监测，满足了重金属固体废弃物处理技术中无害化、减量化和资源化的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种固体废弃物的处理方法，尤其是涉及一种在线检测重金属固体废弃物无害化处理方法。
背景技术
随着经济的发展、人口的增加和城市化进程的加快，含重金属固体废弃物产量日益增多，主要包括垃圾焚烧电厂飞灰、矿渣、尾矿等。富含重金属离子固体废弃物对环境、人体都有严重的影响，重金属离子通过大气、水、食物链进入人体后很难排除，将在人体器官中累积，如果超过人体所能的限度，会造成人体急性或慢性中毒，具有致畸、致突变、致癌毒性、遗传毒性、致突变作用，对人体和环境危害极大。
含重金属固体废弃物的一般处理方法包括水泥固化、化学稳定法、安全填埋、化学洗提法和熔融/玻璃固化等。水泥固化、化学稳定法、安全填埋和化学洗提法因其具有操作简单、处理效果见效快等特点，已成为国内外较普遍采用的处理方法，但这些方法没有真正的解决环境污染问题，且固化/稳定化处理后的质量和体积都有不同程度的增加，存在二次污染的风险；而熔融/玻璃固化因工艺复杂，处理成本高，未能大规模推广应用。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提出了一种在线检测重金属固体废弃物无害化处理方法，其工艺流程包括：第1步重金属浸出、第2步重金属沉淀、第3步重金属回收，其特征是，在第1步和第2步中还分别增设重金属在线检测流程。由此实现了对重金属固体废弃物处理数据的在线监测，满足了重金属固体废弃物处理技术中无害化、减量化和资源化的要求。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种重金属固体废弃物无害化处理方法，包括以下工艺流程步骤：
第1步：重金属浸出，
将固废罐中的重金属固体废弃物经给料螺旋和称重斗加入到重金属浸出池中，若浸出液为PH值为碱性，则进入水洗阶段重复水洗1到2次然后进入酸洗阶段，若浸出液为PH值为酸性，则直接进入酸洗阶段；
水洗阶段：往浸出池加入水进行水洗，固废与水的质量比例为1:10-1:20，利用空气搅拌器将固废和水充分搅拌后静置，搅拌时间为2-5小时，静置1-3小时，浸出液进入重金属沉淀池；
酸洗阶段：水洗后往重金属浸出池中加入酸液进行酸洗，固废与酸液的质量比例为1:10-1:20，搅拌与静置过程与水洗相同，浸出液进入重金属沉淀池，重金属浸出池中的浆体进入离心式脱水机进行固液分离，固体进一步资源化利用，液体进入水再生系统；
第2步：重金属沉淀，
向重金属沉淀池中加入PH调节液，将重金属沉淀池中液体的PH值调节为8-12，加入重金属离子稳定化药剂，利用空气搅拌器充分搅拌，搅拌0.1-0.5小时，静置0.5-1小时，然后，上清液进入水再生系统，重金属沉淀池中浆体进入离心式脱水机，分离的固体进入重金属回收系统，液体进入水再生系统；
第3步：重金属回收，
重金属回收系统采用等离子处理技术，将固体加热到熔融状态，利用重金属离子与其他离子的密度差，将沉积在底部的重金属回收利用，所述的重金属固体废弃物粒径不大于5mm，
其特征是，
在第1步骤中的酸洗阶段还增设重金属在线检测步骤,此步骤包括，通过重金属在线检测系统检测浸出液体中重金属离子含量，当含量不满足限值要求时，重复酸洗过程，当含量满足限值要求时，停止酸洗，
在第2步骤中还增设重金属在线检测步骤，此步骤包括，在重金属沉淀池中，重金属在线检测系统通过检测上清液中重金属离子含量来监测重金属离子的沉淀效果，
在第2步骤中，利用重金属在线检测系统检测液体中重金属离子含量，当含量不满足限值要求时，继续加入重金属离子稳定化药剂，重复搅拌和静置过程，当含量满足限值要求时，上清液进入水再生系统，重金属沉淀池中浆体进入离心式脱水机，分离的固体进入重金属回收系统，液体进入水再生系统，
在第1步骤中，所述水洗阶段，若浸出液为PH值为碱性，则重复水洗1到2次然后进入酸洗阶段，若浸出液为PH值为酸性，则直接进入酸洗阶段，
在第1步骤中，所述重金属浸出池中加入的酸液为硫酸、硝酸、醋酸中的一种或几种混合，
在第2步骤中，所述PH调节液分为碱性PH调节液或酸性PH调节液，碱性PH调节液为氢氧化钠溶液，酸性PH调节液为醋酸，
在第2步骤中，所述重金属离子稳定化药剂由工业级硫化钠和聚合硫酸硅酸铁组成，按质量计，所述重金属离子稳定化药剂中工业级硫化钠的含量为80％-90％、聚合硫酸硅酸铁的含量为10-20％，所述重金属离子稳定化药剂添加比例为重金属固废质量的0.3％-1％。
本发明的有益效果是：本发明将重金属浸提技术、重金属在线检测技术和重金属回收技术结合起来，在水洗和酸洗过程中，将重金属离子从重金属固体废弃物中浸提出来，同时实现了对重金属固体废弃物处理结果的在线监测，保证了每批次处理的结果符合国家相关标准要求，经浸提和沉淀处理后，进入重金属回收系统的固体质量小于原来重金属固体废弃物质量的百分之十，提高了重金属回收效率，实现了对重金属固体废弃物无害化、减量化和资源化的处理要求。
附图说明
图1为本发明提出的一个实施例的工艺流程图。
具体实施方式
图1为本发明提出的一个实施例的工艺流程图。图中显示，本例中，一种重金属固体废弃物无害化处理方法，包括以下工艺流程：
第1步：重金属浸出
将固废罐中的重金属固体废弃物经给料螺旋和称重斗加入到重金属浸出池中，若浸出液为PH值为碱性，则进入水洗阶段重复水洗1到2次然后进入酸洗阶段，若浸出液为PH值为酸性，则直接进入酸洗阶段；
水洗阶段：往浸出池加入水进行水洗，固废与水的质量比例为1:10-1:20，利用空气搅拌器将固废和水充分搅拌后静置，搅拌时间为2-5小时，静置1-3小时，浸出液进入重金属沉淀池；
酸洗阶段：水洗后往重金属浸出池中加入酸液进行酸洗，固废与酸液的质量比例为1:10-1:20，搅拌与静置过程与水洗相同，浸出液进入重金属沉淀池，重金属浸出池中的浆体进入离心式脱水机进行固液分离，固体进一步资源化利用，液体进入水再生系统。
第2步：重金属沉淀
向重金属沉淀池中加入PH调节液，将重金属沉淀池中液体的PH值调节为8-12，加入重金属离子稳定化药剂，重金属离子稳定化药剂由工业级硫化钠和聚合硫酸硅酸铁组成，其质量百分数分别为80％-90％、10-20％，药剂添加比例为重金属固废质量的0.3％-1％。利用空气搅拌器充分搅拌，搅拌0.1-0.5小时，静置0.5-1小时，与现有技术不同的是，本步骤中，还增设重金属在线检测流程步骤，此步骤包括，在重金属浸出池中，重金属在线检测系统通过检测浸出液中重金属离子含量来监测固体废弃物中重金属含量；在重金属沉淀池中，重金属在线检测系统通过检测上清液中重金属离子含量来监测重金属离子的沉淀效果，利用重金属在线检测系统检测液体中重金属离子含量，当含量不满足限值要求时，继续加入重金属离子稳定化药剂，重复搅拌和静置过程，当含量满足限值要求时，上清液进入水再生系统，重金属沉淀池中浆体进入离心式脱水机，分离的固体进入重金属回收系统，液体进入水再生系统；
本步骤中，重金属浸出池中加入的酸液为硫酸、硝酸、醋酸中的一种或几种混合；
本步骤中，PH调节液分为碱性PH调节液和酸性PH调节液，碱性PH调节液为氢氧化钠溶液，酸性PH调节液为醋酸。
第3步：重金属回收
重金属回收系统采用等离子处理技术，将固体加热到熔融状态，利用重金属离子与其他离子的密度差，将沉积在底部的重金属回收利用，
所述的重金属固体废弃物粒径不大于5mm。
Claims (4)
1.一种在线检测重金属固体废弃物无害化处理方法，包括以下工艺流程步骤：
第1步：重金属浸出，
将重金属固体废弃物罐中的重金属固体废弃物经给料螺旋和称重斗加入到重金属浸出池中，若重金属浸出池中的浸出液为PH值为碱性，则进入水洗阶段重复水洗1到2次然后进入酸洗阶段，若重金属浸出池中的浸出液为PH值为酸性，则直接进入酸洗阶段；
水洗阶段：往重金属浸出池加入水进行水洗，重金属固体废弃物与水的质量比例为1:10-1:20，利用空气搅拌器将重金属固体废弃物和水充分搅拌后静置，搅拌时间为2-5小时，静置1-3小时，重金属浸出池中的浸出液进入重金属沉淀池；
酸洗阶段：水洗后往重金属浸出池中加入酸液进行酸洗，重金属固体废弃物与酸液的质量比例为1:10-1:20，搅拌与静置过程与水洗相同，重金属浸出池中的浸出液进入重金属沉淀池，重金属浸出池中的浆体进入离心式脱水机进行固液分离，分离的固体进一步资源化利用，液体进入水再生系统；
第2步：重金属沉淀，
向重金属沉淀池中加入PH调节液，将重金属沉淀池中液体的PH值调节为8-12，加入重金属离子稳定化药剂，利用空气搅拌器充分搅拌，搅拌0.1-0.5小时，静置0.5-1小时，然后，重金属沉淀池中的上清液进入水再生系统，重金属沉淀池中浆体进入离心式脱水机，分离的固体进入重金属回收系统，液体进入水再生系统；
第3步：重金属回收，
重金属回收系统采用等离子处理技术，将固体加热到熔融状态，利用重金属离子与其他离子的密度差，将沉积在底部的重金属回收利用，所述的重金属固体废弃物粒径不大于5mm，
其特征是，
在第1步骤中的酸洗阶段还增设重金属在线检测步骤,此步骤包括，通过重金属在线检测系统检测重金属浸出池中的浸出液中重金属离子含量，当含量不满足限值要求时，重复酸洗过程，当含量满足限值要求时，停止酸洗，
在第2步骤中还增设重金属在线检测步骤，此步骤包括，在重金属沉淀池中，重金属在线检测系统通过检测重金属沉淀池中上清液中重金属离子含量来监测重金属离子的沉淀效果，当重金属沉淀池中上清液中重金属离子含量不满足限值要求时，继续加入重金属离子稳定化药剂，重复搅拌和静置过程，当含量满足限值要求时，重金属沉淀池中上清液进入水再生系统，重金属沉淀池中浆体进入离心式脱水机，分离的固体进入重金属回收系统，液体进入水再生系统。
2.根据权利要求1所述的一种在线检测重金属固体废弃物无害化处理方法，其特征是，在第1步骤中，所述重金属浸出池中加入的酸液为硫酸、硝酸、醋酸中的一种或几种混合。
3.根据权利要求1所述的一种在线检测重金属固体废弃物无害化处理方法，其特征是，在第2步骤中，所述PH调节液分为碱性PH调节液或酸性PH调节液，碱性PH调节液为氢氧化钠溶液，酸性PH调节液为醋酸。
4.根据权利要求1所述的一种在线检测重金属固体废弃物无害化处理方法，其特征是，在第2步骤中，所述重金属离子稳定化药剂由工业级硫化钠和聚合硫酸硅酸铁组成，按质量计，所述重金属离子稳定化药剂中工业级硫化钠的含量为80％-90％、聚合硫酸硅酸铁的含量为10-20％，所述重金属离子稳定化药剂添加比例为重金属固体废弃物质量的0.3％-1％。
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