CN109908527A - 一种垃圾飞灰处理装置及处理垃圾飞灰的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种垃圾飞灰处理装置及处理垃圾飞灰的方法,其中,所述垃圾飞灰处理装置包括装置主体、过滤层、阴极板和阳极管,装置主体内形成有反应腔,反应腔设有进水口和出水口;过滤层设置于反应腔内且将反应腔自上至下间隔为上腔体和下腔体;阴极板设于下腔体且将所述下腔体自上至下间隔为上层和下层,阴极板上开设有让位孔,阴极板用于使溶解有重金属的水溶液在电流作用下朝向阴极板迁移后排出;阳极管设于上腔体并向下延伸至穿过让位孔且通过一绝缘层与阴极板连接,阳极管用于使溶解于水中的氯离子在电流作用下迁移后排出。本发明通过同一反应装置能够同时去除垃圾飞灰中的氯离子和重金属。

Description

一种垃圾飞灰处理装置及处理垃圾飞灰的方法
技术领域
本发明涉及垃圾处理技术领域,特别涉及垃圾飞灰处理技术领域,具体涉及一种垃圾飞灰处理装置及处理垃圾飞灰的方法。
背景技术
垃圾焚烧发电是我国现阶段处理生活垃圾的主要方式,焚烧后垃圾质量减少70%~80%,体积减少约90%,飞灰占固体废料10~20%左右。根据《中国城镇生活垃圾焚烧发电产业发展报告(2017)》显示,截至2016年底,全国投产生活垃圾焚烧发电项目273个,年垃圾处理量超过8000万吨。预计到2035年,垃圾焚烧发电年处理垃圾约4.1亿吨。垃圾焚烧飞灰(简称:飞灰)是垃圾焚烧发电的固体废料之一,但是焚烧过程产生的垃圾飞灰富含高浓度的氯盐、高含量且极易浸出的重金属和痕量的持久性有机污染物(二恶英、吹喃),被世界各国列为危险废弃物。因此,飞灰在填埋和资源化前必须经过严格的处置。
目前处理垃圾焚烧飞灰中的有毒有害物质的方法主要包括以下几种:水洗、酸浸提、水泥固化、熔融固化、化学药剂鳌合稳定、卫生填埋等。这些方法,一部分是通过将飞灰中的有毒有害物质包裹在稳定固化剂中,避免对环境的污染;另一部分是通过将飞灰中的重金属洗脱出来,洗脱出来的重金属和飞灰都可进行资源化回收利用。前者将飞灰中的有毒有害物质包裹在飞灰颗粒物中,但这并不能保证有毒有害物质不会重新从中释放出来;后者将飞灰中的重金属等有毒有害物质洗脱出来,避免了再释放的可能性,从对生活垃圾焚烧飞灰无害化、稳定化、减量化和资源化等多个角度分析,后者比前者更具优势。因此应该尽量应用洗脱的手段来处理飞灰,实现飞灰的资源化利用。然而仅对垃圾焚烧飞灰进行水洗处理,不仅需要耗费巨大量的酸液耗费,对飞灰中的重金属的洗脱效果也不显著。而去除垃圾飞灰中氯离子的方式通常借助于电渗法,且是与重金属洗脱过程分开进行的,使得对垃圾飞灰进行处理的流程较为繁琐。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种垃圾飞灰处理装置及处理垃圾飞灰的方法,旨在提供一种能够同时去除垃圾飞灰中重金属和氯离子的处理装置。
为实现上述目的,本发明提出一种垃圾飞灰处理装置,包括:
装置主体,所述装置主体内形成有反应腔,所述反应腔设有进水口和出水口;
过滤层,设置于所述反应腔内且将所述反应腔自上至下间隔为上腔体和下腔体,所述过滤层用于在对垃圾飞灰进行处理时,供溶解有重金属的水溶液过滤至所述下腔体且使处理完毕后的垃圾飞灰被截留在所述上腔体;
阴极板,设于所述下腔体且将所述下腔体自上至下间隔为上层和下层,所述阴极板上开设有让位孔,所述阴极板用于使溶解于水中的重金属,在电流作用下朝向所述阴极板迁移至穿过所述阴极板后,经所述出水口排出;以及,
阳极管,设于所述上腔体并向下延伸至穿过所述让位孔,且通过一绝缘层与所述阴极板连接,所述阳极管用于使溶解于水中的氯离子在电流作用下迁移至所述阳极管内部后,经所述出水口排出。
可选地,所述反应腔具有朝上设置的开口;
所述垃圾飞灰处理装置还包括盖合所述开口设置的喷水罩,所述喷水罩上开设有与所述反应腔内部连通的开孔,以形成所述进水口。
可选地,所述出水口包括设置于所述反应腔底部的阳极出水管和阴极出水管,所述阳极出水管与所述阳极管连通,所述阴极出水管开设于所述反应腔的底壁。
可选地,所述垃圾飞灰处理装置还包括阳极集水箱和阴极集水箱,所述阳极集水箱与所述阳极出水管连通,所述阴极集水箱与所述阴极出水管连通。
可选地,所述阳极管为铂钛合金材质的中空管,所述阳极管的外部包裹有过滤网,且所述阳极管的管壁上开设有呈间隔排布的多个圆孔;和/或,
所述阴极板为铂钛合金材质的电极,且所述阴极板上开设有呈间隔排布的多个开孔。
可选地,所述圆孔的孔径为3~5mm,每两个相邻的所述圆孔的孔距为3~5mm;和/或,
所述开孔的孔径为3~5mm,每两个相邻的所述开孔的孔距为3~5mm。
可选地,所述反应腔呈圆柱形设置,其中,所述反应腔的直径与所述反应腔的高度之比为1:(1~3),所述阳极管的直径与所述反应腔的直径之比为1:(10~15)。
可选地,所述喷水罩为呈圆形设置的莲蓬头,且所述莲蓬头的直径比所述反应腔的直径大30~60mm。
为实现上述目的,本发明还提出一种处理垃圾飞灰的方法,使用如上所述的垃圾飞灰处理装置进行,包括以下步骤:
步骤S10、将硝酸与垃圾飞灰混合搅拌形成初混物,然后投入所述反应腔中;
步骤S20、向所述反应腔内通入去离子水,并控制水流速度及水流量,使所述反应腔内物料的液固比保持不变,以使所述垃圾飞灰中的氯离子和重金属溶解于水中,得到固液混和物;
步骤S30、为所述阳极管和所述阴极板提供电源,以使溶解于水中的氯离子在电流作用下流入至所述阳极管内部并经所述反应腔的出水口排出,使溶解于水中的重金属在电流作用下向所述阴极板迁移并经反应腔的出水口排出,从而去除垃圾飞灰中的重金属和氯离子,得到处理后的垃圾飞灰。
可选地,在步骤S10中:所述硝酸的摩尔浓度为0.5~2mol/L,所述硝酸与所述垃圾飞灰的液固比为(1~4):1,所述搅拌时的搅拌速率为100~300r/min、搅拌时间为20~60min;和/或,
在步骤S20中:所述反应腔内固液混和物的液固比保持为(1~4):1;和/或,
在步骤S30中:所述电源为脉冲直流电源,且输出脉冲电压为1~15V,供电时间为4~8h。
本发明提供的技术方案中,通过所述阴极板使溶解于水中的重金属在电流作用下朝向所述阴极板迁移后经所述出水口排出,通过所述阳极管使溶解于水中的氯离子在电流作用下迁移至所述阳极管内部后经所述出水口排出,该装置集水洗和电渗于一体,从而实现使用同一反应装置能够同时有效去除垃圾飞灰中的氯离子和重金属的目的,得到的处理后的飞灰可以直接进行资源化综合利用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明提供的垃圾飞灰处理装置的一实施例的结构示意图;
图2为图1中部分结构的纵向剖视图;
图3为本发明提供的处理垃圾飞灰的方法的一实施例的流程示意图。
附图标号说明:
标号 名称 标号 名称
10 反应腔 42 绝缘垫
11 阳极出水管 50 喷水罩
12 阴极出水管 51 进水管
20 过滤层 60 阳极集水箱
30 阴极板 70 阴极集水箱
31 开孔 80 电源
40 阳极管 81 导线
41 圆孔
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,全文中出现的“和/或”的含义,包括三个并列的方案,以“A和/或B”为例,包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
目前处理垃圾焚烧飞灰中的有毒有害物质的方法主要包括以下几种:水洗、酸浸提、水泥固化、熔融固化、化学药剂鳌合稳定、卫生填埋等。这些方法,一部分是通过将飞灰中的有毒有害物质包裹在稳定固化剂中,避免对环境的污染;另一部分是通过将飞灰中的重金属洗脱出来,洗脱出来的重金属和飞灰都可进行资源化回收利用。前者将飞灰中的有毒有害物质包裹在飞灰颗粒物中,但这并不能保证有毒有害物质不会重新从中释放出来;后者将飞灰中的重金属等有毒有害物质洗脱出来,避免了再释放的可能性,从对生活垃圾焚烧飞灰无害化、稳定化、减量化和资源化等多个角度分析,后者比前者更具优势。因此应该尽量应用洗脱的手段来处理飞灰,实现飞灰的资源化利用。然而仅对垃圾焚烧飞灰进行水洗处理,不仅需要耗费巨大量的酸液耗费,对飞灰中的重金属的洗脱效果也不显著。而去除垃圾飞灰中氯离子的方式通常借助于电渗法,且是与重金属洗脱过程分开进行的,使得对垃圾飞灰进行处理的流程较为繁琐。
鉴于此,本发明提供一种垃圾飞灰处理装置,图1和图2所示为本发明提供的垃圾飞灰处理装置的一实施例,请参阅图1和图2,在本实施例中,所述垃圾飞灰处理装置包括装置主体、过滤层20、阴极板30和阳极管40,其中,所述装置主体内形成有反应腔10,所述反应腔10设有进水口和出水口;所述过滤层20设置于所述反应腔10内且将所述反应腔10自上至下间隔为上腔体和下腔体,所述过滤层20用于在对垃圾飞灰进行处理时,供溶解有重金属的水溶液过滤至所述下腔体且使处理完毕后的垃圾飞灰被截留在所述上腔体(在本实施例中,所述过滤层20可以是不参与电化学反应、且孔径大于重金属离子小于垃圾飞灰粒径的透水材料);所述阴极板30设于所述下腔体且将所述下腔体自上至下间隔为上层和下层,所述阴极板30上开设有让位孔(未图示),所述阴极板30用于使溶解于水中的重金属,在电流作用下朝向所述阴极板30迁移至穿过所述阴极板30后,经所述出水口排出;所述阳极管40设于所述上腔体并向下延伸至穿过所述让位孔,且通过一绝缘层(在本实施例中为一环形的绝缘垫42)与所述阴极板30连接,所述阳极管40用于使溶解于水中的氯离子在电流作用下迁移至所述阳极管40内部后经所述出水口排出。
本发明提供的技术方案中,通过所述阴极板30使溶解于水中的重金属在电流作用下朝向所述阴极板30迁移后经所述出水口排出,通过所述阳极管40使溶解于水中的氯离子在电流作用下迁移至所述阳极管40内部后经所述出水口排出,该装置集水洗和电渗于一体,从而实现使用同一反应装置能够同时去除垃圾飞灰中的氯离子和重金属的目的,得到的处理后的飞灰可以直接进行资源化综合利用,简化了垃圾飞灰的处理工艺流程,效率高、成本低,且更为环保。
所述反应腔10的形状可以是圆柱形或长方体等形状,在本实施例中优选为所述反应腔10呈圆柱形设置,避免出现流动死角等,从而有助于待处理物料在所述反应腔10中的充分混合和具有较佳的流动性,其中,所述反应腔10的直径与所述反应腔10的高度之比为1:(1~3),以为处于所述反应腔10内的待处理物料从上至下提供足够的流动行程,使得其中的氯离子和重金属能够被所述阳极管40和所述阴极板30充分吸附;进一步地,所述阳极管40的直径与所述反应腔10的直径之比为1:(10~15),如此,所述阳极管40既能实现对氯离子的充分吸附,又不会过度占用所述反应腔10的内部空间,结构较为合理。
所述反应腔10的进水口可以是形成于所述反应腔10顶部且与所述反应腔10内部连通设置的开口或通孔等,外部连接一进水管51即可,也可以直接由一进水管51贯穿至所述反应腔10内部而形成。在本实施例中,请参阅图1,所述反应腔10具有朝上设置的开口;所述垃圾飞灰处理装置还包括盖合所述开口设置的喷水罩50,所述喷水罩50上开设有与所述反应腔10内部连通的通孔,以形成所述进水口。如此,在对垃圾飞灰进行处理时,可以先打开所述喷水罩50,向所述反应腔10中添加待处理的垃圾飞灰后,再盖合所述喷水罩50并经过所述进水口向所述反应腔10内供水,以使所述垃圾飞灰中的氯离子和重金属溶解于水中,物料的添加和取出较为方便。
较佳地,为便于控制向所述反应腔10内提供的进水量,在本实施例中,所述喷水罩50为呈圆形设置的莲蓬头且连接有进水管51,其具有喷水功能且喷水量和喷水速率可调节,从而便于调控垃圾飞灰与水混合时的固液比,其中,所述莲蓬头上具有的多个喷水口(未图示)即形成所述反应腔10的进水口,从而使得水在进入到所述反应腔10内与待处理的垃圾飞灰混合时更为均匀,有利于垃圾飞灰中的氯离子和重金属溶解于水中的溶解量;进一步地,所述莲蓬头的直径比所述反应腔10的直径大30~60mm,从而使得操作人员在加料后拿取所述喷水罩50进行盖合或者自所述反应腔10的开口取下后加料的操作更为方便。
所述出水口用于将经过所述阳极管40处理后集中了氯离子的溶液以及经过所述阴极板30处理后集中了重金属的溶液自所述反应腔10内排出,其中,所述阳极管40设置为贯穿所述阴极板30,所以经所述阳极管40处理后的溶液可以直接与经过所述阴极板30处理后的溶液混合后一同经过所述出水口排出,所述出水口可以是设置于开设于所述反应腔10底壁上的一个通孔,也可以是设置于所述反应腔10的下腔体且位于所述阴极板30下方的一个出水管,并通过水泵将处理后的溶液排出;或者也可以是将经过所述阳极管40处理后的溶液和经过所述阴极板30处理后的溶液分别通过两个出水通道排出。请进一步参阅图1和图2,在本实施例中,所述出水口包括设置于所述反应腔10底部的阳极出水管11和阴极出水管12,所述阳极出水管11与所述阳极管40连通,所述阴极出水管12开设于所述反应腔10的底壁,如此,使得所述阳极管40对位于所述反应腔10下腔体的溶液也可以进行氯离子的分离吸附,从而有助于进一步提高氯离子的去除率。
由于经所述阳极出水管11和所述阴极出水管12排出的溶液中分别含有氯离子和重金属,为避免直接排放对环境造成污染,以及实现重金属的资源化再利用,在本实施例中,所述垃圾飞灰处理装置还包括阳极集水箱60和阴极集水箱70,所述阳极集水箱60与所述阳极出水管11连通,所述阴极集水箱70与所述阴极出水管12连通,从而分别收集经所述阳极管40处理后集中了氯离子的溶液和经所述阴极板30处理后集中了重金属的溶液,以进行后续处理。
在本实施例中,所述阳极管40为铂钛合金材质的中空管,所述阳极管40的外部包裹有过滤网(在本实施例中,所述过滤网为不参与电化学反应、且孔径大于氯离子小于垃圾飞灰粒径的透水材料),以将垃圾飞灰中除氯离子以外的成分截留在所述阳极管40之外,所述阳极管40的管壁上开设有呈间隔排布的多个圆孔41,如此,氯离子在电流作用下可以通过所述多个圆孔41迁移至所述阳极管40内部,提高了氯离子的分离效率;所述阴极板30为铂钛合金材质的电极,且所述阴极板30上开设有呈间隔排布的多个开孔31,如此,重金属在电流作用下朝向所述阴极板30迁移时,能够通过所述多个开孔31穿过所述阴极板30后集中于所述阴极板30的下方,提高了重金属的分离效率。可以理解的是,在所述阳极管40上开设圆孔41和在所述阴极板30上开设开孔31的方案可以同时存在,也可以择一存在,在本实施例中优选为同时存在,有利于同时保证氯离子和重金属的分离率。请进一步参阅图1,在本实施例中为所述阳极管40和所述阴极板30供电的为一电源80,且所述阳极管40与所述电源80的阳极通过导线81连接,所述阴极板30与所述电源80的阴极通过导线81连接。
较佳地,考虑到垃圾飞灰的粒径大小,为使垃圾飞灰被截留在所述反应腔10的上腔体且位于所述阳极管40的外部,在本实施例中,所述圆孔41的孔径设置为3~5mm,可以使氯离子迁移至所述阳极管40内部而垃圾飞灰被截留在外,进一步地,每两个相邻的所述圆孔41的孔距为3~5mm,如此,所述阳极管40上的圆孔41数量较多而又不会对所述阳极管40的强度或电性能造成影响;所述开孔31的孔径为3~5mm,可以使重金属迁移至穿过所述阴极板30后集中与所述阴极板30的下方,进一步地,每两个相邻的所述开孔31的孔距为3~5mm,如此,所述阴极板30上的开孔31数量较多而又不会对所述阴极板30的强度或电性能造成影响。可以理解的是,对于所述圆孔41和所述开孔31而言,其孔径和孔距可以同时按照上述方式进行设置,也可以是任意之一按照上述方式进行设置,且所述圆孔41和所述开孔31两者的孔径及孔距可以设置为相同尺寸,也可以设置为不同尺寸,均属于本发明的方案。
基于上述实施例提供的垃圾飞灰处理装置,本发明还提出一种使用上述装置处理垃圾飞灰的方法,图3所示为本发明提供的处理垃圾飞灰的方法的一实施例,请参阅图3,在本实施例中,所述处理垃圾飞灰的方法包括以下步骤:
步骤S10、将硝酸与垃圾飞灰混合搅拌形成初混物,然后投入所述反应腔10中;
步骤S20、向所述反应腔10内通入去离子水,并控制水流速度及水流量,使所述反应腔内物料的液固比保持不变,以使所述垃圾飞灰中的氯离子和重金属溶解于水中,得到固液混和物;
步骤S30、为所述阳极管40和所述阴极板30提供电源80,以使溶解于水中的氯离子在电流作用下流入至所述阳极管40内部并经所述反应腔10的出水口排出,使溶解于水中的重金属在电流作用下向所述阴极板30迁移并经反应腔10的出水口排出,从而去除垃圾飞灰中的重金属和氯离子,得到处理后的垃圾飞灰。
首先,将待处理的垃圾飞灰与硝酸搅拌混合,使垃圾飞灰处于酸性环境中而有利于重金属的析出,然后将垃圾飞灰与硝酸的混合料投入到所述反应腔10中,再盖上所述喷水罩50并接通所述进水管51,通过所述喷水罩50向所述反应腔10内供应去离子水,使垃圾飞灰与硝酸的混合料与水进一步混合形成固液混和物,由于电渗过程需要消耗水,同时重力作用也会导致水会从所述反应腔10底部设置的出水口流失,从而导致所述反应腔10内固液混和物的液固比下降,因此需要通过控制进水时的水流速度及水流量,使固液比保持不变,才能使垃圾飞灰中的氯离子和重金属均完全溶解于水中,达到水洗的效果;然后接通电源80,使得溶解于水中的氯离子朝向所述阳极管40迁移至所述阳极管40内部并经由所述阳极出水管11排出,溶解于水中的重金属朝向所述阳极板迁移至穿过所述阴极板30后经由所述阴极出水管12排出,如此,仅通过同一反应器即可实现同时去除垃圾飞灰中氯离子和重金属的目的,对垃圾飞灰中有毒有害物质的处理工艺更为简便高效。
进一步地,在步骤S10中优选为选用摩尔浓度为0.5~2mol/L的硝酸与垃圾飞灰按照(1~4):1的液固比,在100~300r/min的搅拌速率下搅拌20~60min,使硝酸与垃圾飞灰充分混合而形成所述初混物。在步骤S20中优选为向所述反应腔10内通入去离子水,并控制喷水罩50的喷水速度和喷水量,使得所述反应腔10内物料的固液比控制在(1~4):1,从而有利于垃圾飞灰中的氯离子和重金属在水洗作用下充分溶出。在步骤S30中优选为为所述阳极管40和所述阴极板30提供脉冲直流电源80,通过脉冲直流电电压的改变可以有效提高垃圾飞灰中正负离子的移动速度,提高重金属离子和氯离子的渗出效果;而通过脉冲直流电电流的改变可以有效控制氢离子在阴极附近的堆积密度,有效控制氢气的产生,防止氢气溢出而发生爆炸,在本实施例中,控制所述脉冲直流电的输出脉冲电压为1~15V,供电时间为4~8h,在此供电电压和供电时间条件下,溶解于水中的氯离子能够充分被所述阳极管40所吸附而进入所述阳极管40内部后排出,溶解于水中的重金属能够充分被所述阴极板30所吸附而穿过所述阴极板30后排出,从而实现垃圾飞灰中氯离子和重金属的同时高效去除。
需要说明的是,上述步骤S10、步骤S20及步骤S30中的相关参数设置可以同时都按照上述提供的参数条件进行,也可以是其中任意步骤中的参数设置按照上述提供的参数条件进行,在本实施例中更优选为三个步骤中的参数均按照上述条件进行设置,对垃圾飞灰中重金属和氯离子的去除效果更佳。本发明提供的去除垃圾飞灰中氯离子和重金属的方法,借助与上述实施例提供的去除垃圾飞灰中氯离子和重金属的装置进行,能够实现通过一次处理工艺同步去除垃圾飞灰中的氯离子和重金属,经过处理后的垃圾飞灰可以直接进行资源化综合利用,且对应收集的含有氯离子和重金属的排出液也可以实现资源再利用。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种垃圾飞灰处理装置,其特征在于,包括:
装置主体,所述装置主体内形成有反应腔,所述反应腔设有进水口和出水口;
过滤层,设置于所述反应腔内且将所述反应腔自上至下间隔为上腔体和下腔体,所述过滤层用于在对垃圾飞灰进行处理时,供溶解有重金属的水溶液过滤至所述下腔体且使处理完毕后的垃圾飞灰被截留在所述上腔体;
阴极板,设于所述下腔体且将所述下腔体自上至下间隔为上层和下层,所述阴极板上开设有让位孔,所述阴极板用于使溶解于水中的重金属,在电流作用下朝向所述阴极板迁移至穿过所述阴极板后,经所述出水口排出;以及,
阳极管,设于所述上腔体并向下延伸至穿过所述让位孔,且通过一绝缘层与所述阴极板连接,所述阳极管用于使溶解于水中的氯离子在电流作用下迁移至所述阳极管内部后,经所述出水口排出。
2.如权利要求1所述的垃圾飞灰处理装置,其特征在于,所述反应腔具有朝上设置的开口;
所述垃圾飞灰处理装置还包括盖合所述开口设置的喷水罩,所述喷水罩上开设有与所述反应腔内部连通的开孔,以形成所述进水口。
3.如权利要求1所述的垃圾飞灰处理装置,其特征在于,所述出水口包括设置于所述反应腔底部的阳极出水管和阴极出水管,所述阳极出水管与所述阳极管连通,所述阴极出水管开设于所述反应腔的底壁。
4.如权利要求3所述的垃圾飞灰处理装置,其特征在于,还包括阳极集水箱和阴极集水箱,所述阳极集水箱与所述阳极出水管连通,所述阴极集水箱与所述阴极出水管连通。
5.如权利要求1所述的垃圾飞灰处理装置,其特征在于,所述阳极管为铂钛合金材质的中空管,所述阳极管的外部包裹有过滤网,且所述阳极管的管壁上开设有呈间隔排布的多个圆孔;和/或,
所述阴极板为铂钛合金材质的电极,且所述阴极板上开设有呈间隔排布的多个开孔。
6.如权利要求5所述的垃圾飞灰处理装置,其特征在于,所述圆孔的孔径为3~5mm,每两个相邻的所述圆孔的孔距为3~5mm;和/或,
所述开孔的孔径为3~5mm,每两个相邻的所述开孔的孔距为3~5mm。
7.如权利要求2所述的垃圾飞灰处理装置,其特征在于,所述反应腔呈圆柱形设置,其中,所述反应腔的直径与所述反应腔的高度之比为1:(1~3),所述阳极管的直径与所述反应腔的直径之比为1:(10~15)。
8.如权利要求7所述的垃圾飞灰处理装置,其特征在于,所述喷水罩为呈圆形设置的莲蓬头,且所述莲蓬头的直径比所述反应腔的直径大30~60mm。
9.一种使用如权利要求1至8任意一项所述的垃圾飞灰处理装置处理垃圾飞灰的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S10、将硝酸与垃圾飞灰混合搅拌形成初混物,然后投入所述反应腔中;
步骤S20、向所述反应腔内通入去离子水,并控制水流速度及水流量,使所述反应腔内物料的液固比保持不变,以使所述垃圾飞灰中的氯离子和重金属溶解于水中,得到固液混和物;
步骤S30、为所述阳极管和所述阴极板提供电源,以使溶解于水中的氯离子在电流作用下流入至所述阳极管内部并经所述反应腔的出水口排出,使溶解于水中的重金属在电流作用下向所述阴极板迁移并经反应腔的出水口排出,从而去除垃圾飞灰中的重金属和氯离子,得到处理后的垃圾飞灰。
10.如权利要求9所述的处理垃圾飞灰的方法,其特征在于,在步骤S10中:所述硝酸的摩尔浓度为0.5~2mol/L,所述硝酸与所述垃圾飞灰的液固比为(1~4):1,所述搅拌时的搅拌速率为100~300r/min、搅拌时间为20~60min;和/或,
在步骤S20中:所述反应腔内固液混和物的液固比保持为(1~4):1;和/或,
在步骤S30中:所述电源为脉冲直流电源,且输出脉冲电压为1~15V,供电时间为4~8h。
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