CN113877944A - 一种飞灰中二噁英的处理方法 - Google Patents

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张毅扬
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冯淋淋
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龚一飞
李俊成
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Abstract

本发明提供了一种飞灰中二噁英的处理方法,包括以下步骤:a)将待处理飞灰在350~400℃的缺氧环境下与载气接触进行分解,分别得到分解后的产物飞灰和尾气;其中,所述尾气依次经净化、洗涤和冷却,分别得到循环尾气和排空尾气,所述循环尾气作为载气循环利用,所述排空尾气经活性炭吸附后排空;b)将步骤a)得到的分解后的产物飞灰急冷后,与上述洗涤得到的底泥、冷却得到的凝结水混合,进行水洗脱盐,分别得到可资源化利用的飞灰和KCl、NaCl晶体。与现有技术相比,本发明提供的处理方法采用中低温热解技术,并通过注入载气维持二噁英裂解反应在缺氧环境下进行,可在不借助催化剂的情况下,在350~400℃实现二噁英裂解,并抑制其重新生成,分解率大于99.5%。

Description

一种飞灰中二噁英的处理方法
技术领域
本发明涉及废弃物资源化利用技术领域,更具体地说,是涉及一种飞灰中二噁英的处理方法。
背景技术
生活垃圾焚烧飞灰(简称飞灰)指的是生活垃圾焚烧设施的烟气净化系统捕集物和烟道及烟囱底部沉降的底灰。飞灰中因含有剧毒物质如二噁英和Cr、Hg等痕量重金属,被列入《国家危险废物名录》(编码为HW18)。目前国内主流的处置方式是稳定化+填埋。但随着飞灰产量逐年上升与各地填埋用地的紧张,对飞灰解毒后进行资源化利用将逐渐成为主流。
随着《生活垃圾焚烧飞灰污染控制技术规范》(HJ1134-2020)发布,标准提出对飞灰进行脱盐、脱二噁英、固定重金属之后即可进行资源化利用,并提出“处理产物中二噁英类残留的总量应不超过50ng-TEQ/kg”的要求,飞灰中二噁英的处置技术大致可分为高温处置技术、化学处置技术、低温热解技术和生物降解技术等,将飞灰中二噁英转移至气相后主要脱除技术包括活性炭吸附技术和催化降解技术等。高温处置技术中主要有水泥窑协同处置技术、高温熔融技术及高温烧结技术等;化学处置技术主要包括光催化降解、机械化学法、超临界水氧化法、水热法和微波氧化法等;低温热解技术主要包括直接热脱附和固相催化热解技术;生物降解技术主要包括微生物降解等;催化降解技术主要分为催化氧化技术和催化剂耦合臭氧氧化技术。
目前工业化应用技术主要是高温处置中技术和标准都相对成熟的水泥窑协同处置技术,但该技术也存在能耗高、水洗预处理成本高等技术瓶颈,不适用于无水泥窑设施的城市;高温熔融和高温烧结虽然能够高效降解飞灰中的二噁英,但是存在能耗高,易造成二次飞灰污染,同时飞灰资源化出路标准不完善等问题;化学处置方法中存在处理成本昂贵、设备要求高、处置效率和处置量相对较低、氯盐高易对处置设备造成腐蚀等问题;低温热解技术可以降低反应温度和减少能耗,但是在热解过程中容易发生二噁英再合成反应,存在气相中二噁英毒性变大风险;生物降解方法存在处理流程复杂和降解周期长等缺点;活性炭吸附技术存在污染物转移的问题;催化降解技术能够实现气相二噁英彻底分解,但该技术存在催化剂寿命问题等。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种飞灰中二噁英的处理方法,采用中低温热解技术,可在不借助催化剂的情况下,在350℃~400℃实现二噁英裂解,并抑制其重新生成,分解率大于99.5%。
本发明提供了一种飞灰中二噁英的处理方法,包括以下步骤:
a)将待处理飞灰在350℃~400℃的缺氧环境下与载气接触进行分解,分别得到分解后的产物飞灰和尾气;其中,所述尾气依次经净化、洗涤和冷却,分别得到循环尾气和排空尾气,所述循环尾气作为载气循环利用,所述排空尾气经活性炭吸附后排空;
b)将步骤a)得到的分解后的产物飞灰急冷后,与上述洗涤得到的底泥、冷却得到的凝结水混合,进行水洗脱盐,分别得到可资源化利用的飞灰和KCl、NaCl晶体。
优选的,步骤a)中所述缺氧环境的氧含量≤0.1Vol%;所述载气为氮气。
优选的,步骤a)中所述分解的装置为裂解反应器;所述裂解反应器为密封结构,尾气出口设有氧化锆探头用于氧含量检测,通过电加热装置控制温度在350℃~400℃,飞灰在平行桨叶的推动下与载气接触,加热时间为1h~3h,实现对二噁英的分解。
优选的,步骤a)中所述净化的过程采用陶瓷滤管进行;所述陶瓷滤管的隙率>60%,过滤风速为0.5m/min~1m/min,出口粉尘浓度≤10mg/Nm3
优选的,步骤a)中所述洗涤后尾气的温度为60℃~80℃;所述冷却后尾气的温度为30℃~50℃。
优选的,步骤a)中所述循环尾气和排空尾气的体积比为(8~12):1。
优选的,步骤b)中所述急冷的过程具体为:
将所述分解后的产物飞灰经水冷螺旋迅速降温至100℃以下。
优选的,步骤b)中所述水洗脱盐的过程包括以下步骤:
b1)将急冷后的飞灰与底泥、凝结水混合后制浆,再依次经脱水、干燥,得到可资源化利用的飞灰;
b2)将步骤b1)中脱水得到的滤液依次经水质净化与蒸发脱盐,分别得到KCl、NaCl晶体和蒸发冷凝水,所述蒸发冷凝水作为步骤b1)中制浆用水循环利用。
优选的,步骤b1)中所述脱水的装置为带式抽滤机;所述脱水后的含水率为20%~40%。
优选的,步骤b1)中所述干燥的装置为带式干化机;所述干燥的温度为100℃~110℃,时间为0.5h~2.5h。
本发明提供了一种飞灰中二噁英的处理方法,包括以下步骤:a)将待处理飞灰在350℃~400℃的缺氧环境下与载气接触进行分解,分别得到分解后的产物飞灰和尾气;其中,所述尾气依次经净化、洗涤和冷却,分别得到循环尾气和排空尾气,所述循环尾气作为载气循环利用,所述排空尾气经活性炭吸附后排空;b)将步骤a)得到的分解后的产物飞灰急冷后,与上述洗涤得到的底泥、冷却得到的凝结水混合,进行水洗脱盐,分别得到可资源化利用的飞灰和KCl、NaCl晶体。与现有技术相比,本发明提供的处理方法采用中低温热解技术,并通过注入载气维持二噁英裂解反应在缺氧环境下进行,可在不借助催化剂的情况下,在350℃~400℃实现二噁英裂解,并抑制其重新生成,分解率大于99.5%。
同时,本发明提供的处理方法进一步对尾气进行循环利用,仅有少量废气需要外排;并且副产物与二噁英脱除后的产物飞灰共同进行水洗脱盐,实现资源化利用。
附图说明
图1为本发明实施例提供的飞灰中二噁英的处理方法的工艺流程图;
图2为本发明实施例提供的飞灰中二噁英的处理方法中水洗脱盐的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明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做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。
本发明提供了一种飞灰中二噁英的处理方法,包括以下步骤:
a)将待处理飞灰在350℃~400℃的缺氧环境下与载气接触进行分解,分别得到分解后的产物飞灰和尾气;其中,所述尾气依次经净化、洗涤和冷却,分别得到循环尾气和排空尾气,所述循环尾气作为载气循环利用,所述排空尾气经活性炭吸附后排空;
b)将步骤a)得到的分解后的产物飞灰急冷后,与上述洗涤得到的底泥、冷却得到的凝结水混合,进行水洗脱盐,分别得到可资源化利用的飞灰和KCl、NaCl晶体。
在本发明中,飞灰:由燃料燃烧过程排出的微小灰粒,本发明特指垃圾焚烧飞灰,为危险废物;二噁英:通常指具有相似结构和理化特性的一组多氯取代的平面芳烃类化合物,剧毒。目前,飞灰中二噁英的脱除方式还是以高温热脱附为主,有独立热脱附与协同处置两种型式;其中独立的热脱附设备或需借助催化剂,或存在产生“二次灰”与二噁英再合成的等问题,或存在受制于协同设备的产能(高温协同则受制于协同设备的产能)等问题。本发明提出的为低温热脱附的一种,而目前低温热解技术通常指的是在有氧或缺氧条件下,加入或不加固相催化剂,在低于500℃的温度下对飞灰进行加热处理;二噁英在低温热解过程中在飞灰表面发生吸附解析,并根据是否通入氧气、是否加入催化剂和热脱附温度的不同等发生含一系列的物理和化学变化;低温热解技术可以高效脱氯,降解二噁英,具有操作简单和能耗低的优势,但是废气中依旧存在二噁英等,脱除效率不高,二噁英再合成无法控制。
本发明提供的中低温热解技术,通过向反应器内注氮,维持二噁英裂解反应器内的缺氧环境,可在不借助催化剂的情况下,在350℃~400℃实现二噁英裂解,并抑制其重新生成,分解率大于99.5%;并对反应产生的尾气进行两级除尘、两级降温、一级洗涤、一级吸附,副产物与二噁英脱除后的飞灰一同进入水洗脱盐系统;全系统仅有少量废气需要外排。本发明提供的处理方法脱除率高,运行成本低,所有产物与水洗脱盐系统协同,同时工艺完整,对二噁英脱除率高,所有产物包括副产物(二次灰、凝结水、洗烟废水)去向明确,并进行资源化利用。
请参阅图1图1为本发明实施例提供的飞灰中二噁英的处理方法的工艺流程图。本发明首先将待处理飞灰在350℃~400℃的缺氧环境下与载气接触进行分解,分别得到分解后的产物飞灰和尾气。
本发明基于二噁英在350℃~400℃缺氧环境下分解速度大于生成速度的特性(基于张峰、张海军、陈吉平等在《飞灰中二噁英热脱附行为的研究》(环境科学)中阐述二噁英热脱附行为,得出二噁英在200℃、300℃和400℃下平均脱附率分别为96.2%、95.5%和99.7%),在裂解装置内将二噁英迅速分解。
在本发明中,所述缺氧环境的氧含量优选≤0.1Vol%;所述载气优选为氮气。
在本发明中,所述分解的装置优选为裂解反应器,更优选为回转滚筒加热器;所述回转滚筒加热器密封性能好,运行含氧量低,由电加热升温至350℃~400℃,进入反应器的飞灰与载气混合,在桨叶的推动下(桨叶尾部带角度)输送至末端飞灰停留时间即加热时间。在本发明中,所述裂解反应器优选为密封结构,尾气出口设有氧化锆探头用于氧含量检测,通过电加热装置控制温度在350℃~400℃,飞灰在平行桨叶的推动下与载气接触,加热时间优选为1h~3h,更优选为2h,具体需视飞灰烧结温度、含水量等综合考虑,实现对二噁英的分解。
得到所述尾气后,本发明将所述尾气依次经净化、洗涤和冷却,分别得到循环尾气和排空尾气。
在本发明中,所述净化的过程优选采用陶瓷滤管进行;陶瓷滤管:即陶瓷纤维滤管,尾气通过时,粉尘在表面富集为滤饼,实现除尘效果;所述陶瓷滤管位于裂解反应器上部。在本发明中,所述陶瓷滤管的隙率优选>60%,更优选>70%;所述陶瓷滤管的过滤风速优选为0.5m/min~1m/min,更优选为0.8m/min;所述陶瓷滤管的出口粉尘浓度优选≤10mg/Nm3,更优选≤5mg/Nm3
在本发明中,所述陶瓷滤管捕获的飞灰经氮气喷吹后落入装置内,作为产物飞灰进入后端的水冷螺旋。本发明采用上述陶瓷滤管作为尾气处理系统的第一环节进行除尘,采用氮气喷吹,大部分尾气在系统内循环作为反应器内载气;此举可大大降低含氧量,抑制二噁英的再合成;
在本发明中,所述洗涤优选采用尾气洗涤塔,通过喷淋对尾气进行除尘与除氨,得到的洗烟废水即底泥进入后续飞灰水洗脱盐系统;所述洗涤后尾气的温度优选为60℃~80℃,更优选为70℃。在本发明中,所述冷却优选采用尾气冷凝器,凝结水同样送入飞灰水洗脱盐系统;所述冷却后尾气的温度优选为30℃~50℃,更优选为40℃。
在本发明中,所述尾气经陶瓷滤管和尾气洗涤塔实现两级除尘,同时经尾气洗涤塔和尾气冷凝器实现两级降温(尾气再经过洗涤塔后再经过一级换热,可实现飞灰中的含水量降至1%以下,防止飞灰粘壁,维持稳定运行),期间也实现了一级洗涤。
在本发明中,所述循环尾气作为载气循环利用,所述排空尾气经活性炭吸附(一级吸附)后排空。在本发明中,所述循环尾气和排空尾气的体积比优选为(8~12):1,更优选为10:1。
得到所述分解后的产物飞灰后,本发明将得到的分解后的产物飞灰急冷后,与上述洗涤得到的底泥、冷却得到的凝结水混合,进行水洗脱盐,分别得到可资源化利用的飞灰和KCl、NaCl晶体。
在本发明中,所述急冷的过程优选具体为:
将所述分解后的产物飞灰经水冷螺旋迅速降温至100℃以下;
更优选为:
将所述分解后的产物飞灰经水冷螺旋迅速降温至100℃。
在本发明中,所述水洗脱盐的过程在水洗脱盐系统中进行,参见图2所示;该水洗脱盐工段含有飞灰制浆、飞灰浆液脱水、水质净化及脱盐、烘干几部分,实现飞灰与盐分的分离。
在本发明中,所述水洗脱盐的过程优选包括以下步骤:
b1)将急冷后的飞灰与底泥、凝结水混合后制浆,再依次经脱水、干燥,得到可资源化利用的飞灰;
b2)将步骤b1)中脱水得到的滤液依次经水质净化与蒸发脱盐,分别得到KCl、NaCl晶体和蒸发冷凝水,所述蒸发冷凝水作为步骤b1)中制浆用水循环利用。
在本发明中,所述制浆的过程优选还包括:加入水;所述急冷后的飞灰与水的质量比优选为1:(3~4),更优选为1:3.5;后续的加水可通过蒸发冷凝水循环利用实现。在本发明中,所述制浆优选采用本领域技术人员熟知的密闭制浆罐,在搅拌条件下与水混合,同时上述技术方案中的洗烟废水(底泥)与凝结水一并送入制浆罐。
在本发明中,所述制浆的过程优选还包括:加入重金属螯合剂;目的是实现重金属的稳定。在本发明中,所述重金属螯合剂优选选自磷酸盐、二甲胺、二乙胺EDTA连接聚体中的一种或多种,更优选在添加螯合剂之外补添填针对特定重金属的高效捕获剂如绿矾、还原铁粉等。在本发明中,所述重金属螯合剂的添加量优选为飞灰干基质量的2%~10%,更优选为6%。
在本发明中,所述制浆后的浆液含水率优选为70%~90%,更优选为80%。
在本发明中,所述脱水的装置优选为带式抽滤机,飞灰通过浆液泵输送平铺至带式抽滤机滤布上,在输送过程中含水率逐步降低;所述脱水后的含水率优选为20%~40%,更优选为30%;最终得到滤饼。
在本发明中,所述干燥的装置优选为带式干化机,通过电加热进行升温;所述干燥的温度优选为100℃~110℃,更优选为105℃;所述干燥的时间优选为0.5h~2.5h,更优选为1h~2h;最后脱水干燥后的产物经仓泵气力输送至飞灰储仓内,重新进行资源化利用。
此外,本发明将脱水得到的滤液依次经水质净化与蒸发脱盐,分别得到KCl、NaCl晶体和蒸发冷凝水,所述蒸发冷凝水作为步骤b1)中制浆用水循环利用。
在本发明中,所述水质净化工段优选包含脱钙、沉淀、砂滤、精滤、pH调节分系统;具体来说:上述带式抽滤机产生滤液汇入第一中间水池,向滤液中加入PAM进行初步絮凝沉淀,底部污泥沉淀重新送回制浆罐中,清液送入反应池;之后,向反应池中加入饱和碳酸钠溶液进行碱度粗调,将硬度控制在400ppm~800ppm,送入脱钙离心机进行固液分离;分离出的滤饼含水率为30%~40%,送入暂存仓内(进一步干燥),清液流入水质稳定反应池,向水质稳定反应池内加入饱和碳酸钠溶液进行硬度微调,将硬度控制在小于50ppm,沉淀后进行过滤通过添加30%盐酸溶液将pH调整至7~8,然后通入MVR供水池。
在本发明中,MVR供水池的上清液送至MVR蒸发脱盐工段,蒸发脱盐工段分为MVR蒸发器、闪蒸结晶器、一级离心机、冷却釜、二级离心机几部分,负责盐分的脱除与提纯;具体来说:首先将MVR供水池中收集的上清液送入蒸发器中加热,维持温度至100℃~110℃,优选为105℃;吸热后的物料经离心泵送入闪蒸结晶器,在闪蒸结晶器内的负压环境下瞬间蒸发,得到晶浆和不蒸发废料,同时,产生的蒸汽由闪蒸结晶器顶部的蒸汽出口送入冷凝管道并回用至制浆罐;产生的晶浆经晶浆泵送入一级离心机,分离出NaCl晶体和KCl、NaCl饱和液;得到的NaCl晶体由一级离心机出口收集,得到的KCl、NaCl饱和液送入冷却釜内,冷却至45~50℃,析出的晶浆经与该冷却反应釜出口连接的晶浆泵送入二次离心机进行二次分离;分离出KCl晶体和KCl、NaCl饱和液,KCl晶体由二级离心机出口排出收集;将得到的KCl、NaCl饱和液通过与二级离心机出口连接的循环泵返回至闪蒸结晶器中,并重复以上步骤,得到的KCl、NaCl晶体收集后可作为工业盐进行贩卖。
本发明提供的中低温二噁英裂解工艺,能够在不借助催化剂的工况下,在中低温(350℃~400℃)实现对飞灰中二噁英的裂解,二噁英分解率超过99.5%;所述工艺包含二噁英裂解装置与尾气处理装置,处理后飞灰经冷却后进入水洗工段,尾气经过两级除尘后少部分外排;所述工艺可作为飞灰水洗脱盐的预处理工段;本发明采用的二噁英裂解装置优选为回转滚筒式加热器,通过维持装置内的缺氧环境,实现二噁英在350℃~400℃下充分分解,并抑制其再合成;本发明所述工艺产生的尾气经过两级除尘换热后,少部分经过活性炭吸附后可排空,其余部分作为载气回到裂解装置内,尾气系统产生污泥、凝结水等收集后进入水洗脱盐工段;所述两级除尘装置为陶瓷滤管+尾气洗涤,采用氮气反吹维持裂解装置内的缺氧环境。
本发明提供了一种飞灰中二噁英的处理方法,包括以下步骤:a)将待处理飞灰在350℃~400℃的缺氧环境下与载气接触进行分解,分别得到分解后的产物飞灰和尾气;其中,所述尾气依次经净化、洗涤和冷却,分别得到循环尾气和排空尾气,所述循环尾气作为载气循环利用,所述排空尾气经活性炭吸附后排空;b)将步骤a)得到的分解后的产物飞灰急冷后,与上述洗涤得到的底泥、冷却得到的凝结水混合,进行水洗脱盐,分别得到可资源化利用的飞灰和KCl、NaCl晶体。与现有技术相比,本发明提供的处理方法采用中低温热解技术,并通过注入载气维持二噁英裂解反应在缺氧环境下进行,可在不借助催化剂的情况下,在350℃~400℃实现二噁英裂解,并抑制其重新生成,分解率大于99.5%。
同时,本发明提供的处理方法进一步对尾气进行循环利用,仅有少量废气需要外排;并且副产物与二噁英脱除后的产物飞灰共同进行水洗脱盐,实现资源化利用。
为了进一步说明本发明,下面通过以下实施例进行详细说明。
实施例
参见图1所示,图1为本发明实施例提供的飞灰中二噁英的处理方法的工艺流程图,具体包括:二噁英裂解装置、急冷装置、陶瓷滤管、尾气洗涤塔、尾气冷凝器、引风机、活性炭吸附装置和飞灰水洗脱盐系统;本发明利用二噁英在350℃~400℃缺氧环境下分解速度大于生成速度的特性,在裂解装置内将二噁英迅速分解,分解后的产物飞灰经水冷螺旋迅速降温后进入到后端水洗脱盐系统。
二噁英裂解装置采用回转滚筒加热器,设备内部整体为密闭设计,维持内部氧含量≤0.1Vol%,通过尾气出口氧化锆探头检测;通过电加热装置维持设备温度在350℃~400℃,飞灰在平行桨叶的推动下与高温气体进行接触,加热时间为2h,实现对二噁英的分解。
分解后的产物飞灰经水冷螺旋迅速降温至100℃后进入到后端飞灰水洗脱盐系统。
二噁英裂解装置产生的尾气首先通过陶瓷滤管进行净化,陶瓷滤管位于二噁英裂解装置上部,陶瓷滤管孔隙率大于70%,过滤风速控制为0.8m/min,出口粉尘浓度可保证≤5mg/Nm3;捕获的飞灰经氮气喷吹后重新落入二噁英裂解装置内,作为产物飞灰进入后端的水冷螺旋。
500kg/h处理量的二噁英裂解装置产生尾气量约为30m3/h,尾气来源主要有飞灰带入气、循环载气、裂解生成气。
陶瓷滤管后端设有尾气洗涤塔,对尾气进行喷淋实现二次除尘与除氨,并将尾气温度从300℃降低至70℃,喷淋塔冷却水循环使用,洗烟废水盐浓度控制在6%,废水送入飞灰水洗脱盐系统,尾气经洗涤塔排出进入冷凝器进一步降温至40℃,凝结水送入飞灰水洗脱盐系统。
经过除尘、脱水后的烟气大部分进入二噁英裂解装置作为载气,少部分进入活性炭吸附装置后排空,循环排空比为10:1。
裂解过程在缺氧状态下进行,二噁英脱除率大于99.5%,具体实验数据参见表1所示。
表1二噁英脱除率数据(单位ng-TEQ/g)
Figure BDA0003354861550000101
飞灰水洗脱盐系统参见图2所示,图2为本发明实施例提供的飞灰中二噁英的处理方法中水洗脱盐的工艺流程图;水洗脱盐工段含有飞灰制浆、飞灰浆液脱水、水质净化及脱盐、烘干几部分,实现飞灰与盐分的分离,产物可满足《生活垃圾焚烧飞灰污染控制技术规范》(HJ1134-2020)标准中6.3条c项“处理产物(高温处理产物、水洗后飞灰等)中可溶性氯含量应不超过2%,以不高于1%为宜”的要求。
具体步骤如下:
(1)飞灰制浆:将飞灰和水按照重量比1:3.5的比例加入密闭制浆罐中制浆搅拌,尾气系统产生洗烟废水与凝结水一并送入制浆罐;同时向浆液中加入重金属螯合剂,螯合剂为磷酸盐、二甲胺、二乙胺EDTA连接聚体中的一种或几种的组合(其中,磷酸盐药剂可选用磷酸氢二钠,市售;二甲胺、二乙胺EDTA药剂可对应海乐尔有限公司的H2060D、H4090Z两种药剂编号),添加量为飞灰干基质量的6%,实现重金属的稳定。
(2)飞灰浆液脱水:飞灰通过浆液泵输送平铺至带式抽滤机滤布上,在输送过程中含水率逐步从80%降至30%含水量,滤饼送入后端烘干设备内。
(3)水质净化及脱盐:分为水质净化与蒸发脱盐两部分:水质净化工段包含脱钙、沉淀、砂滤、精滤、pH调节分系统;带式抽滤机产生滤液汇入第一中间水池,向滤液中加入PAM进行初步絮凝沉淀,底部污泥沉淀重新送回制浆罐中,清液送入反应池;之后,向反应池中加入饱和碳酸钠溶液进行碱度粗调,将硬度控制在600ppm左右,送入脱钙离心机进行固液分离;分离出的滤饼含水率为35%,送入暂存仓内(进一步干燥),清液流入水质稳定反应池,向水质稳定反应池内加入饱和碳酸钠溶液进行硬度微调,将硬度控制在小于50ppm,沉淀后进行过滤通过添加30%盐酸溶液将pH调整至7~8,然后通入MVR供水池。MVR供水池上清液送至MVR蒸发脱盐工段,蒸发脱盐工段分为MVR蒸发器、闪蒸结晶器、一级离心机、冷却釜、二级离心机几部分,负责盐分的脱除与提纯;首先将MVR供水池中收集的上清液送入蒸发器中加热,维持温度至105℃;吸热后的物料经离心泵送入闪蒸结晶器,在闪蒸结晶器内的负压环境下瞬间蒸发,得到晶浆和不蒸发废料,同时,产生的蒸汽由闪蒸结晶器顶部的蒸汽出口送入冷凝管道并回用至制浆罐;产生的晶浆经晶浆泵送入一级离心机,分离出NaCl晶体和KCl、NaCl饱和液;得到的NaCl晶体由一级离心机出口收集,得到的KCl、NaCl饱和液送入冷却釜内,冷却至45℃~50℃,析出的晶浆经与该冷却反应釜出口连接的晶浆泵送入二次离心机进行二次分离;分离出KCl晶体和KCl、NaCl饱和液,KCl晶体由二级离心机出口排出收集;将得到的KCl、NaCl饱和液通过与二级离心机出口连接的循环泵返回至闪蒸结晶器中,并重复以上步骤,得到的KCl、NaCl晶体收集后可作为工业盐进行贩卖。
(4)烘干工段:完成脱水的滤饼送入带式干化机中,与通过电加热进行升温至105℃,维持1h~2h完成脱水;脱水后经仓泵气力输送至飞灰储仓内,重新进行资源化利用。
所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种飞灰中二噁英的处理方法,包括以下步骤:
a)将待处理飞灰在350℃~400℃的缺氧环境下与载气接触进行分解,分别得到分解后的产物飞灰和尾气;其中,所述尾气依次经净化、洗涤和冷却,分别得到循环尾气和排空尾气,所述循环尾气作为载气循环利用,所述排空尾气经活性炭吸附后排空;
b)将步骤a)得到的分解后的产物飞灰急冷后,与上述洗涤得到的底泥、冷却得到的凝结水混合,进行水洗脱盐,分别得到可资源化利用的飞灰和KCl、NaCl晶体。
2.根据权利要求1所述的飞灰中二噁英的处理方法,其特征在于,步骤a)中所述缺氧环境的氧含量≤0.1Vol%;所述载气为氮气。
3.根据权利要求1所述的飞灰中二噁英的处理方法,其特征在于,步骤a)中所述分解的装置为裂解反应器;所述裂解反应器为密封结构,尾气出口设有氧化锆探头用于氧含量检测,通过电加热装置控制温度在350℃~400℃,飞灰在平行桨叶的推动下与载气接触,加热时间为1h~3h,实现对二噁英的分解。
4.根据权利要求1所述的飞灰中二噁英的处理方法,其特征在于,步骤a)中所述净化的过程采用陶瓷滤管进行;所述陶瓷滤管的隙率>60%,过滤风速为0.5m/min~1m/min,出口粉尘浓度≤10mg/Nm3
5.根据权利要求1所述的飞灰中二噁英的处理方法,其特征在于,步骤a)中所述洗涤后尾气的温度为60℃~80℃;所述冷却后尾气的温度为30℃~50℃。
6.根据权利要求1所述的飞灰中二噁英的处理方法,其特征在于,步骤a)中所述循环尾气和排空尾气的体积比为(8~12):1。
7.根据权利要求1所述的飞灰中二噁英的处理方法,其特征在于,步骤b)中所述急冷的过程具体为:
将所述分解后的产物飞灰经水冷螺旋迅速降温至100℃以下。
8.根据权利要求1所述的飞灰中二噁英的处理方法,其特征在于,步骤b)中所述水洗脱盐的过程包括以下步骤:
b1)将急冷后的飞灰与底泥、凝结水混合后制浆,再依次经脱水、干燥,得到可资源化利用的飞灰;
b2)将步骤b1)中脱水得到的滤液依次经水质净化与蒸发脱盐,分别得到KCl、NaCl晶体和蒸发冷凝水,所述蒸发冷凝水作为步骤b1)中制浆用水循环利用。
9.根据权利要求8所述的飞灰中二噁英的处理方法,其特征在于,步骤b1)中所述脱水的装置为带式抽滤机;所述脱水后的含水率为20%~40%。
10.根据权利要求8所述的飞灰中二噁英的处理方法,其特征在于,步骤b1)中所述干燥的装置为带式干化机;所述干燥的温度为100℃~110℃,时间为0.5h~2.5h。
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