CN112807874A - 一种危废焚烧飞灰和脱酸洗涤水资源化利用系统及方法 - Google Patents

一种危废焚烧飞灰和脱酸洗涤水资源化利用系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种危废焚烧飞灰和脱酸洗涤水资源化利用系统及方法，其包括布袋除尘器、湿法脱酸塔、水洗装置、飞灰成球装置、飞灰熔融装置、废水预处理装置、双极膜、回用水系统和中水回用系统；本发明焚烧飞灰经过飞灰水洗、飞灰成球和飞灰熔融工艺得到玻璃态灰，实现飞灰的无害化、资源化目的；脱酸洗涤水用于洗涤飞灰后，通过预处理工艺和双极膜工艺，制成氢氧化钠碱性溶液回用于原焚烧系统的湿法脱酸工艺，同时双极膜制成稀硫酸和稀盐酸的混酸进一步制成净水剂，达到废水资源化利用的目的，从而利于中水回与湿法脱酸工艺，实现废水循环利用，效解决飞灰和湿法脱酸中盐量高和资源化利用难题。

Description

一种危废焚烧飞灰和脱酸洗涤水资源化利用系统及方法
技术领域
本发明属于危废清洁焚烧处置技术领域，具体为一种危废焚烧飞灰和脱酸洗涤水资源化利用系统及方法。
背景技术
在危废焚烧系统中，布袋除尘产生的飞灰因含有重金属和二噁英等有害物质，被列入国家危险废物名录。目前飞灰的处置方法主要包括螯合剂之后填埋和高温熔融等方法，当飞灰含盐量较低时还可以利用水泥窑协同处置。然而，绝大部分危废焚烧飞灰中具有高含盐量，从而增加了飞灰的处置难度和处置成本，限制了危废焚烧飞灰的资源化处置。
脱酸废水主要产生于危废焚烧过程烟气极冷装置脱除烟气中酸性气体工艺，酸性气体主要包括二氧化硫、氯化氢和氟化氢等酸性气体，由于需要中和烟气中的酸性气体，从而该工艺产生高含盐量的脱酸废水。目前，脱酸废水主要处置方法为简单的预处理即三效蒸发混盐的方法，该方法需要多余的热量导致运行成本高。
因此，在此背景下，研发和应用具有自主产权的一种危废焚烧飞灰和脱酸废水资源化方法具有重要现实意义。
发明类容
本发明的目的在于克服目前危废焚烧飞灰和脱酸废水处理成本高，无法资源化利用的问题，提供一种焚烧飞灰和脱酸废水减显著减量化、资源化的系统及方法
本发明公开了一种危废焚烧飞灰和脱酸洗涤水资源化利用系统，其包括布袋除尘器、湿法脱酸塔、水洗装置、飞灰成球装置、飞灰熔融装置、废水预处理装置、双极膜、回用水系统和中水回用系统；所述的布袋除尘器的排气口和湿法脱酸塔的进气口连接，布袋除尘器的排灰口和湿法脱酸塔的排水口分别与水洗装置连接，所述水洗装置的排灰口与飞灰成球装置连接，飞灰成球装置与飞灰熔融装置连接，水洗装置的排水口与废水预处理装置连接，废水预处理装置的排水口与双极膜连接，双极膜的排水口分别与回用水系统和中水回用系统连接，回用水系统和中水回用系统的排水口与湿法脱酸塔的进水口连接。
优选地，所述的飞灰成球装置和飞灰熔融装置通过螺旋进料机连接。
一种危废焚烧飞灰和脱酸洗涤水资源化利用方法，其包括以下步骤:
步骤一：焚烧产生的焚烧飞灰和烟气通过布袋除尘器收集得到飞灰，烟气通入湿法脱酸塔内进行脱酸处理；
步骤二：收集得到的飞灰和湿法脱酸塔中排出的洗涤水进入水洗装置中，飞灰通过洗涤水水洗强力搅拌20-40分钟，得到水洗飞灰；
步骤三：水洗飞灰进入飞灰成球装置中，并添加碱性物质制作成飞灰球团；
步骤四：飞灰球团进入飞灰熔融装置中，并添加含硅物质加热熔融得到玻璃态灰，加热熔融的温度为1300-1500℃；
步骤五：水洗装置排出的洗涤废水在预处理装置中进行光催化降解后，添加氢氧化钙去除氟，添加碳酸钠除钙、重金属、调剂PH；絮凝沉淀后超滤得到废水；
步骤六：废水经双极膜制成稀硫酸与稀盐酸的混酸，得到的混酸中加入氢氧化铝制成净水剂，反应后的水通过中水回用系统循环回到湿法脱酸塔中用作脱酸洗涤水；
步骤七：双极膜中反应制成的氢氧化钠溶液通过回用水系统处理后循环回到湿法脱酸塔中用作脱酸洗涤水。
优选地，所述的碱性物质为废石灰。
优选地，所述的含硅物质为废玻璃。
优选地，所述的飞灰和洗涤水进入水洗装置中的质量体积比(g/ml)为1:4-1:10。
优选地，所述飞灰球团的内径为2-8cm。
本发明的有益效果：
1、本发明焚烧飞灰经过飞灰水洗、飞灰成球和飞灰熔融工艺得到玻璃态灰，实现飞灰的无害化、资源化目的；脱酸洗涤水用于洗涤飞灰后，通过预处理工艺和双极膜工艺，制成氢氧化钠碱性溶液回用于原焚烧系统的湿法脱酸工艺，同时双极膜制成稀硫酸和稀盐酸的混酸进一步制成净水剂，达到废水资源化利用的目的，从而利于中水回与湿法脱酸工艺，实现废水循环利用，效解决飞灰和湿法脱酸中盐量高和资源化利用难题。
2、本发明工艺充分利用危废焚烧系统现有设备设施与物质，实现危废焚烧飞灰和脱酸废水处理量减量化和资源化，工艺运行稳定，具有良好的经济效益，社会效益和环境效益。
附图说明
图1为本发明结构流程示意图
图中：1-布袋除尘器；2-湿法脱酸塔；3-水洗装置；4-飞灰成球装置；5-飞灰熔融装置；6-废水预处理装置；7-双极膜；8-回用水系统；9-中水回用系统。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合实施例对本发明作详细描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
如图1所示，本实施例公开了一种危废焚烧飞灰和脱酸洗涤水资源化利用系统，其包括布袋除尘器1、湿法脱酸塔2、水洗装置3、飞灰成球装置4、飞灰熔融装置5、废水预处理装置6、双极膜7、回用水系统8和中水回用系统9；所述的布袋除尘器1的排气口和湿法脱酸塔2的进气口连接，布袋除尘器1的排灰口和湿法脱酸塔2的排水口分别与水洗装置3连接，所述水洗装置3的排灰口与飞灰成球装置4连接，飞灰成球装置4与飞灰熔融装置5连接，水洗装置3的排水口与废水预处理装置6连接，废水预处理装置6的排水口与双极膜7连接，双极膜7的排水口分别与回用水系统8和中水回用系统9连接，回用水系统8和中水回用系统9的排水口与湿法脱酸塔2的进水口连接。
所述的飞灰成球装置4和飞灰熔融装置5通过螺旋进料机连接，飞灰成球装置4制得的飞灰球团通过螺旋进料机运输到飞灰熔融装置5中。
实施例2
如图1所示，本实施例涉及一种危废焚烧飞灰和脱酸洗涤水资源化利用方法，其包括以下步骤:
步骤一：焚烧产生的焚烧飞灰和烟气通过布袋除尘器收集得到飞灰，烟气通入湿法脱酸塔内进行脱酸处理；
步骤二：收集得到的飞灰和湿法脱酸塔中排出的洗涤水进入水洗装置中，飞灰通过洗涤水水洗强力搅拌20分钟，得到水洗飞灰，飞灰和洗涤水进入水洗装置中的质量体积比(g/ml)为1:10；水洗后的飞灰含氯量由7.8％减低至3.1％，飞灰重量减少了36％；
步骤三：水洗飞灰进入飞灰成球装置中，并添加废石灰制作成飞灰球团，飞灰球团的内径大小为2-8cm；
步骤四：飞灰球团进入飞灰熔融装置中，并添加废玻璃加热熔融得到玻璃态灰，加热熔融的温度为1300℃；
步骤五：水洗装置排出的洗涤废水在预处理装置中进行光催化降解后，添加氢氧化钙去除氟，添加碳酸钠除钙、重金属、调剂PH；絮凝沉淀后超滤得到废水,废水中COD含量降低至100mg/L，钙离子降低至50mg/L；
步骤六：废水经双极膜制成6％稀硫酸与8％稀盐酸的混酸，得到的混酸中加入氢氧化铝制成净水剂，反应后的水通过中水回用系统循环回到湿法脱酸塔中用作脱酸洗涤水；
步骤七：双极膜中反应制成的8％氢氧化钠溶液通过回用水系统处理后循环回到湿法脱酸塔中用作脱酸洗涤水。
实施例3
如图1所示，本实施例涉及一种危废焚烧飞灰和脱酸洗涤水资源化利用方法，其包括以下步骤:
步骤一：焚烧产生的焚烧飞灰和烟气通过布袋除尘器收集得到飞灰，烟气通入湿法脱酸塔内进行脱酸处理；
步骤二：收集得到的飞灰和湿法脱酸塔中排出的洗涤水进入水洗装置中，飞灰通过洗涤水水洗强力搅拌40分钟，得到水洗飞灰，飞灰和洗涤水进入水洗装置中的质量体积比(g/ml)为1:4；水洗后的飞灰含氯量由9.4％减低至4.1％，飞灰重量减少了38％；
步骤三：水洗飞灰进入飞灰成球装置中，并添加废石灰制作成飞灰球团，飞灰球团的内径大小为3-7cm；
步骤四：飞灰球团进入飞灰熔融装置中，并添加废玻璃加热熔融得到玻璃态灰，加热熔融的温度为1500℃；
步骤五：水洗装置排出的洗涤废水在预处理装置中进行光催化降解后，添加氢氧化钙去除氟，添加碳酸钠除钙、重金属、调剂PH；絮凝沉淀后超滤得到废水,废水中COD含量降低至100mg/L，钙离子降低至50mg/L；
步骤六：废水经双极膜制成6％稀硫酸与8％稀盐酸的混酸，得到的混酸中加入氢氧化铝制成净水剂，反应后的水通过中水回用系统循环回到湿法脱酸塔中用作脱酸洗涤水；
步骤七：双极膜中反应制成的8％氢氧化钠溶液通过回用水系统处理后循环回到湿法脱酸塔中用作脱酸洗涤水。
实施例4
如图1所示，本实施例涉及一种危废焚烧飞灰和脱酸洗涤水资源化利用方法，其包括以下步骤:
步骤一：焚烧产生的焚烧飞灰和烟气通过布袋除尘器收集得到飞灰，烟气通入湿法脱酸塔内进行脱酸处理；
步骤二：收集得到的飞灰和湿法脱酸塔中排出的洗涤水进入水洗装置中，飞灰通过洗涤水水洗强力搅拌30分钟，得到水洗飞灰，飞灰和洗涤水进入水洗装置中的质量体积比(g/ml)为1:6；水洗后的飞灰含氯量由8.7％减低至3.4％，飞灰重量减少了40％；
步骤三：水洗飞灰进入飞灰成球装置中，并添加废石灰制作成飞灰球团，飞灰球团的内径大小为2-5cm；
步骤四：飞灰球团进入飞灰熔融装置中，并添加废玻璃加热熔融得到玻璃态灰，加热熔融的温度为1400℃；
步骤五：水洗装置排出的洗涤废水在预处理装置中进行光催化降解后，添加氢氧化钙去除氟，添加碳酸钠除钙、重金属、调剂PH；絮凝沉淀后超滤得到废水,废水中COD含量降低至100mg/L，钙离子降低至50mg/L；
步骤六：废水经双极膜制成6％稀硫酸与8％稀盐酸的混酸，得到的混酸中加入氢氧化铝制成净水剂，反应后的水通过中水回用系统循环回到湿法脱酸塔中用作脱酸洗涤水；
步骤七：双极膜中反应制成的8％氢氧化钠溶液通过回用水系统处理后循环回到湿法脱酸塔中用作脱酸洗涤水。
本发明工艺的焚烧飞灰和脱酸废水均来源于危废焚烧系统产生废物，洗涤飞灰的液体来源于焚烧系统的脱酸废水，通过高温熔融和双极膜电解方法解决了飞灰和脱酸洗涤水含盐高难以资源化瓶颈，并将本工艺产生的废水循环来源于焚烧系统用于脱出烟气中的有害物质，实习循环利用，节约了成本，并对现有焚烧系统不会产生显著影响，在实际的工程运行中运行良好。
上述虽然对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，而不具备创造性劳动的修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (7)

1.一种危废焚烧飞灰和脱酸洗涤水资源化利用系统，其特征在于，其包括布袋除尘器、湿法脱酸塔、水洗装置、飞灰成球装置、飞灰熔融装置、废水预处理装置、双极膜、回用水系统和中水回用系统；所述的布袋除尘器的排气口和湿法脱酸塔的进气口连接，布袋除尘器的排灰口和湿法脱酸塔的排水口分别与水洗装置连接，所述水洗装置的排灰口与飞灰成球装置连接，飞灰成球装置与飞灰熔融装置连接，水洗装置的排水口与废水预处理装置连接，废水预处理装置的排水口与双极膜连接，双极膜的排水口分别与回用水系统和中水回用系统连接，回用水系统和中水回用系统的排水口与湿法脱酸塔的进水口连接。
2.根据权利要求1所述的危废焚烧飞灰和脱酸洗涤水资源化利用系统，其特征在于，所述的飞灰成球装置和飞灰熔融装置通过螺旋进料机连接。
3.一种危废焚烧飞灰和脱酸洗涤水资源化利用方法，其特征在于，其包括以下步骤:
步骤一：焚烧产生的焚烧飞灰和烟气通过布袋除尘器收集得到飞灰，烟气通入湿法脱酸塔内进行脱酸处理；
步骤二：收集得到的飞灰和湿法脱酸塔中排出的洗涤水进入水洗装置中，飞灰通过洗涤水水洗强力搅拌20-40分钟，得到水洗飞灰；
步骤三：水洗飞灰进入飞灰成球装置中，并添加碱性物质制作成飞灰球团；
步骤四：飞灰球团进入飞灰熔融装置中，并添加含硅物质加热熔融得到玻璃态灰，加热熔融的温度为1300-1500℃；
步骤五：水洗装置排出的洗涤废水在预处理装置中进行光催化降解后，添加氢氧化钙去除氟，添加碳酸钠除钙、重金属、调剂PH；絮凝沉淀后超滤得到废水；
步骤六：废水经双极膜制成稀硫酸与稀盐酸的混酸，得到的混酸中加入氢氧化铝制成净水剂，反应后的水通过中水回用系统循环回到湿法脱酸塔中用作脱酸洗涤水；
步骤七：双极膜中反应制成的氢氧化钠溶液通过回用水系统处理后循环回到湿法脱酸塔中用作脱酸洗涤水。
4.根据权利要求3所述的危废焚烧飞灰和脱酸洗涤水资源化利用方法，其特征在于，所述的碱性物质为废石灰。
5.根据权利要求3所述的危废焚烧飞灰和脱酸洗涤水资源化利用方法，其特征在于，所述的含硅物质为废玻璃。
6.根据权利要求3所述的危废焚烧飞灰和脱酸洗涤水资源化利用方法，其特征在于，所述的飞灰和洗涤水进入水洗装置中的质量体积比(g/ml)为1:4-1:10。
7.根据权利要求3所述的危废焚烧飞灰和脱酸洗涤水资源化利用方法，其特征在于，所述飞灰球团的内径为2-8cm。
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