CN114918236B - 一种垃圾焚烧飞灰水洗反应装置、处理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种垃圾焚烧飞灰水洗反应装置、处理系统及方法，涉及飞灰处理领域，包括水洗反应釜和微纳米气泡发生器，微纳米气泡发生器接入水洗反应釜的进水管，微纳米气泡发生器连接有二氧化碳源和臭氧源，以将二氧化碳和臭氧以微纳米气泡充入进水管输送的水体中；针对目前飞灰处理时除氯效果难以满足需求的问题，将二氧化碳、臭氧以微纳米气泡的形式充入水体中，形成用于水洗飞灰的微纳米气泡水，提高氯化物的提取率，并能够对含氯有机污染物进行破坏，提高飞灰水洗的脱氯效果。
Description
技术领域
本发明涉及飞灰处理领域，具体涉及一种垃圾焚烧飞灰水洗反应装置、处理系统及方法。
背景技术
目前，垃圾焚烧飞灰作为水泥材料进行生产需要面对的最大问题是其含有高浓度的氯化物，这些氯化物在生产时会引起水泥窑的腐蚀和堵塞，同时，带有较高浓度氯化物的飞灰生产的混凝土存在抗压强度不足和耐久性下降等一系列问题；水洗处理飞灰是目前较为经济使用的飞灰脱氯方式，但水洗飞灰只能脱除可溶性氯盐，清洗后飞灰残存的氯含量仍然在1％以上，仍不符合作为水泥原料等再利用的要求。
中国专利申请(申请号：202111043713.2)公开了一种垃圾焚烧发电飞灰处理方法及处理设备，通过对飞灰进行一系列处理获取结晶盐实现飞灰的资源利用，其使用的电催化方法产生氢气和氧气，形成气泡对飞灰中的部分污染物进行处理；气泡粘附在吸附有污染物的活性炭上，随着气泡的上升，这些胶体或絮体会随之上升至水面形成泡沫层，再利用机械方法去除泡沫层；但其利用电解产生的气泡是达到分离污染物的目的，除氯过程仍是依赖于传统的水洗流程，并不能进一步去除飞灰中残留的氯，水洗后的飞灰仍残留有较多的有机污染物。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种垃圾焚烧飞灰水洗反应装置、处理系统及方法，将二氧化碳、臭氧以微纳米气泡的形式充入水体中，形成用于水洗飞灰的微纳米气泡水，提高氯化物的提取率，并能够对含氯有机污染物进行破坏，提高飞灰水洗的脱氯效果。
本发明的第一目的是提供一种垃圾焚烧飞灰水洗反应装置，采用以下方案：
包括水洗反应釜和微纳米气泡发生器，微纳米气泡发生器接入水洗反应釜的进水管，微纳米气泡发生器连接有二氧化碳源和臭氧源，以将二氧化碳和臭氧以微纳米气泡充入进水管输送的水体中。
进一步地，所述水洗反应釜安装有超声波发生器，水洗反应釜内部水洗反应区位于超声波发生器的作用范围内。
本发明的第二目的是提供一种垃圾焚烧飞灰处理系统，包括：
水洗反应装置，包括水洗反应釜和微纳米气泡发生器，用于通过二氧化碳源和臭氧源的微纳米气泡水对飞灰进行水洗；
过滤分离组件，连接水洗反应装置，用于处理部分水洗反应装置输出的洗涤液，将处理后的清水输入其他水洗反应装置；
蒸发结晶组件，连接过滤分离组件，用于对过滤分离组件输出的滤液蒸发结晶。
进一步地，所述水洗反应装置设有多个，多个水洗反应装置依次连通形成多级水洗反应装置，末级水洗反应装置的洗涤液出水口接入初级水反应装置的进水口，水洗反应装置的飞灰泥浆排出口接入下级水反应装置。
进一步地，所述末级水洗反应装置接入过滤分离组件，以获取处理后的清水作为洗水。
进一步地，所述过滤分离组件包括串联的过滤器和分离器，过滤器通过第一调节池接入水洗反应装置，分离器出口分别连接蒸发结晶组件和水洗反应装置。
进一步地，还包括后处理装置，后处理装置一个入口通过第二调节池接入水洗反应装置的洗涤液出水口，另一个入口接入水洗反应装置的飞灰泥浆排出口。
本发明的第三目的是提供一种垃圾焚烧飞灰处理方法，包括：
水洗，利用二氧化碳源和臭氧源的微纳米气泡水对飞灰进行水洗，二氧化碳将洗水碳酸化，臭氧处理飞灰中的有机物，得到洗涤液和飞灰泥浆；
过滤，对洗涤液进行过滤，得到滤液和清水；
回收，将过滤得到的清水用于飞灰水洗；
蒸发结晶，将过滤得到的滤液进行蒸发结晶。
进一步地，在水洗时，对水洗反应区施加超声波，协同微纳米气泡水进行飞灰除氯。
进一步地，将水洗前的飞灰进行预处理，采用多级水洗将预处理得到的飞灰进行水洗除氯。
与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：
(1)针对目前飞灰处理时除氯效果难以满足需求的问题，将二氧化碳、臭氧以微纳米气泡的形式充入水体中，形成用于水洗飞灰的微纳米气泡水，提高氯化物的提取率，并能够对含氯有机污染物进行破坏，提高飞灰水洗的脱氯效果。
(2)二氧化碳充入水体后，能够将水体碳酸化，提高微纳米气泡洗涤垃圾焚烧飞灰的脱氯效果，臭氧源微纳米气泡能够将飞灰浸洗液冲洗或溶解的有机污染物氧化，实现垃圾焚烧飞灰脱氯与飞灰浸洗液双重预处理的目的。
(3)飞灰均匀分散在微纳米气泡水中，随后进入超声波清洗区，在该区域微纳米气泡协同超声波进一步洗涤垃圾焚烧飞灰，超声波作用能够减少飞灰在膜系统表面的积聚，增长膜系统反冲清水的时间间隔，脱除垃圾焚烧飞灰中的氯。
(4)提高了垃圾焚烧飞灰洗涤过程的脱氯效果，降低了水消耗，同时在洗涤过程中氧化破坏了洗涤液中有机污染物，降低了垃圾焚烧飞灰洗涤过程后续水处理的成本，微纳米气泡洗涤的情况下，更有利垃圾焚烧飞灰中的钠与钾的浸出，降低垃圾焚烧飞灰的碱金属含量，提高了副产品氯化钠与氯化钾的产率。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明一个或多个实施例中垃圾焚烧飞灰处理的流程示意图。
图2为本发明一个或多个实施例中垃圾焚烧飞灰协同热解污泥制备高铁硫铝酸盐胶凝材料XRD图。
其中，1-气力输灰泵，2-气力输灰仓，3-第一级微纳米气泡逆流水洗系统，4-第一级换能器，5-第一级超声波发生器，6-第一级微纳米气泡发生器，7-第一级二氧化碳发生器，8-第一级臭氧发生器，9-第一级清水罐，10-第一级盐水泵，11-第二级微纳米气泡逆流水洗系统，12-第二级换能器，13-第二级超声波发生器，14-第二级微纳米气泡发生器，15-第二级二氧化碳发生器，16-第二级臭氧发生器，17-第二级清水罐，18-第二级盐水泵，19-第三级微纳米气泡逆流水洗系统，20-第三级换能器，21-第三级超声波发生器，22-第三级微纳米气泡发生器，23-第三级二氧化碳发生器，24-第三级臭氧发生器，25-第三级清水罐，26-第三级盐水泵，27-泥浆泵，28-板框式压滤机，29-尾端调节池，30-首端调节池，31-多介质过滤器，32-分盐膜系统，33-多级蒸发冷却器。
具体实施方式
实施例1
本发明的一个典型实施例中，如图1所示，给出一种垃圾焚烧飞灰水洗反应装置。
如图1所示垃圾焚烧飞灰水洗反应装置，用于对飞灰进行水洗，降低飞灰中的氯含量，尤其是对垃圾焚烧后的飞灰进行水洗反应，脱除飞灰中的可溶性氯盐以及含氯有机污染物，降低飞灰残留的氯含量，使其能够满足后续利用的要求。
传统的水洗飞灰脱氯的方式只能脱除可溶性氯盐，本实施例中，通过微纳米气泡水洗涤垃圾焚烧飞灰能够提高飞灰水洗的脱氯效果，并能提高碱金属钠与钾的提取率，提高洗涤过程副产品工业级氯化钠与氯化钾的提取率，减少飞灰洗涤过程中的水消耗。
如图1所示，为解决飞灰中氯的脱除率较低的问题，采用二氧化碳源的微纳米气泡洗涤垃圾焚烧飞灰，提升脱氯效率，同时，在洗涤过程中，垃圾焚烧飞灰中有机污染物会随着洗涤过程冲刷或溶解进入水溶液，可采用臭氧源的微纳米气泡氧化破坏飞灰的有机污染物，降低飞灰洗涤预处理的成本。
具体的，垃圾焚烧飞灰水洗反应装置主要包括水洗反应釜和微纳米气泡发生器，微纳米气泡发生器接入水洗反应釜的进水管，微纳米气泡发生器连接有二氧化碳源和臭氧源，以将二氧化碳和臭氧以微纳米气泡充入进水管输送的水体中。
在本实施例中，臭氧源可以采用臭氧发生器，二氧化碳可以由二氧化碳气源提供；臭氧发生器与微纳米气泡发生器结合产生臭氧源微纳米气泡水，进入逆流水洗反应釜洗涤垃圾焚烧飞灰，提高了飞灰水洗的脱氯效果，同时臭氧源微纳米气泡能够将飞灰浸洗液冲洗或溶解的有机污染物氧化，实现垃圾焚烧飞灰脱氯与飞灰浸洗液双重预处理的目的；添加二氧化碳气源，提高微纳米气泡洗涤垃圾焚烧飞灰的脱氯效果，该方法能够降低飞灰洗涤预处理过程的水资源消耗，降低水洗飞灰的成本。
同时，微纳米气泡发生器还可以直接将空气以微纳米气泡的形式充入水体中，采用空气源的微纳米气泡水可以将飞灰中的氯的含量降低至0.95％以下，采用二氧化碳碳酸化后，可将飞灰中的氯含量降低至0.65％以下，空气源微纳米气泡可将洗涤液中总有机物含量降低7～10％，补充部分臭氧源微纳米气泡可将洗涤液中的有机物进一步去除。
如图1所示，水洗反应釜安装有超声波发生器，水洗反应釜内部水洗反应区位于超声波发生器的作用范围内；在逆流水洗反应釜外设置超声波清洗设备辅助清洗，降低飞灰洗涤的时间。
对于水洗反应釜内的飞灰处理，常采用膜系统进行飞灰与洗涤液的分离，超声波协同完成尾部清洗，并且能够大幅度减少飞灰在膜系统表面的积聚，增长膜系统反冲清水的时间间隔，提高水洗效果。
实施例2
本发明的另一典型实施例中，如图1-图2所示，给出一种垃圾焚烧飞灰处理系统。
如图1所示，垃圾焚烧飞灰处理系统主要包括：
预处理装置，包括气力输灰泵1和气力输灰仓2，气力输灰泵1将气力输灰仓2内的飞灰供应至水洗反应装置；
水洗反应装置，包括水洗反应釜和微纳米气泡发生器，用于通过二氧化碳源和臭氧源的微纳米气泡水对飞灰进行水洗；
过滤分离组件，连接水洗反应装置，用于处理部分水洗反应装置输出的洗涤液，将处理后的清水输入其他水洗反应装置；
蒸发结晶组件，连接过滤分离组件，用于对过滤分离组件输出的滤液蒸发结晶；
后处理装置，后处理装置一个入口通过第二调节池接入水洗反应装置的洗涤液出水口，另一个入口接入水洗反应装置的飞灰泥浆排出口。
在本实施例中，垃圾焚烧飞灰经过烘干，粉磨后进入固体废弃物贮存仓中，垃圾焚烧飞灰需要烘干垂落，粉磨后的垃圾焚烧飞灰需要筛选，由气力输送系统输送至水洗反应装置。
在本实施例中，水洗反应装置可以利用实施例1中的垃圾焚烧飞灰水洗反应装置，保证水洗反应过程中的除氯效率和氯的脱除率。
水洗反应装置设有多个，多个水洗反应装置依次连通形成多级水洗反应装置，末级水洗反应装置的洗涤液出水口接入初级水反应装置的进水口，水洗反应装置的飞灰泥浆排出口接入下级水反应装置；末级水洗反应装置接入过滤分离组件，以获取处理后的清水作为洗水。
具体的，结合图1，在本实施例中，以水洗反应装置为三级微纳米气泡水逆流洗涤系统为例进行介绍，三级微纳米气泡水逆流洗涤系统包括第一级微纳米气泡逆流水洗系统33、第二级微纳米气泡逆流水洗系统11和第三级微纳米气泡逆流水洗系统19。
其中，第一级微纳米气泡逆流水洗系统3包括第一级水洗反应釜、第一级超声波发生器5、第一级微纳米气泡发生器6、第一级二氧化碳发生器7、第一级臭氧发生器8、第一级清水罐9和第一级盐水泵10，如图1所示，第一级超声波发生器5连接有多个第一级换能器4，通过第一级换能器4将超声波作用施加于第一级水洗反应釜的水洗反应区；第一级清水罐9通过进水管接入第一级水洗反应釜，将洗水供应至第一级水洗反应釜，第一级二氧化碳发生器7、第一级臭氧发生器8接入第一级微纳米气泡发生器6，第一级微纳米气泡发生器6安装在第一级水洗反应釜的进水管，从而将二氧化碳和臭氧以微纳米气泡充入进水管输送的水体中；第一级盐水泵10安装在第一级水洗反应釜的洗涤液出水管上，将第一级水洗反应釜的洗涤液抽出，并输出至首端调节池30。
同样的，第二级微纳米气泡逆流水洗系统11包括第二级水洗反应釜、第二级超声波发生器13、第二级微纳米气泡发生器14、第二级二氧化碳发生器15、第二级臭氧发生器16、第二级清水罐17和第二级盐水泵18，如图1所示，第二级超声波发生器13连接有多个第二级换能器12，通过第二级换能器12将超声波作用施加于第二级水洗反应釜的水洗反应区；第二级清水罐17通过进水管接入第二级水洗反应釜，将洗水供应至第二级水洗反应釜，第二级二氧化碳发生器15、第二级臭氧发生器16接入第二级微纳米气泡发生器14，第二级微纳米气泡发生器14安装在第二级水洗反应釜的进水管，从而将二氧化碳和臭氧以微纳米气泡充入进水管输送的水体中；第二级盐水泵18安装在第二级水洗反应釜的洗涤液出水管上，将第二级水洗反应釜的洗涤液抽出，并输出至首端调节池30。
对于第三级微纳米气泡水洗系统，其作为末级水洗反应装置，如图1所示，第三级微纳米气泡逆流水洗系统19包括第三级水洗反应釜、第三级超声波发生器21、第三级微纳米气泡发生器22、第三级二氧化碳发生器23、第三级臭氧发生器24、第三级清水罐25和第三级盐水泵26，如图1所示，第三级超声波发生器21连接有多个第三级换能器20，通过第三级换能器20将超声波作用施加于第三级水洗反应釜的水洗反应区；第三级清水罐25通过进水管接入第三级水洗反应釜，将洗水供应至第三级水洗反应釜，第三级二氧化碳发生器23、第三级臭氧发生器24接入第三级微纳米气泡发生器22，第三级微纳米气泡发生器22安装在第三级水洗反应釜的进水管，从而将二氧化碳和臭氧以微纳米气泡充入进水管输送的水体中；第三级盐水泵26安装在第三级水洗反应釜的洗涤液出水管上，将第三级水洗反应釜的洗涤液抽出。
与第一级微纳米气泡逆流水洗系统3、第二级微纳米气泡逆流水洗系统11不同的是，第三级微纳米气泡逆流水洗系统19的第三级清水罐25接入上述的过滤分离组件，从过滤分离组件获取过滤后的清水作为洗水；另外，第三级微纳米气泡逆流水洗系统19的第三级盐水泵26出口接入第一级清水罐9，由于第三级微纳米气泡逆流水洗系统19工作后产生的洗涤液中氯含量较低，因此，可以作为初级水洗的清水使用，将洗涤液进行回收并输送至第一级微纳米气泡逆流水洗系统3。提高了垃圾焚烧飞灰水洗脱氯效果，降低了水洗过程中的水资源消耗。
另外，经过第三级微纳米气泡逆流水洗系统19处理后的飞灰为氯含量较低且满足再利用需求的飞灰泥浆，因此，第三级水洗反应釜出口连接有泥浆泵27，将飞灰泥浆从第三级水洗反应釜中抽出，供应至后处理装置进行再利用。
对于过滤分离组件，包括串联的过滤器和分离器，过滤器通过第一调节池接入水洗反应装置，分离器出口分别连接蒸发结晶组件和水洗反应装置。
如图1所示，在本实施例中，过滤器为多介质过滤器31，分离器为分盐膜系统32，第二次洗涤液由第二级盐水泵18输送，与第一次洗涤液混合后进入首端调节池30，经调节沉淀后进入多介质过滤器31，经多介质过滤器31过滤后的液体均进入分盐膜系统32中将盐溶液浓缩，产生的清水进入第三级清水罐25，而第三次洗涤液经第三级盐水泵26输送至第一级清水罐9中，用于垃圾焚烧飞灰的第一次水洗。
对于蒸发结晶组件，连接过滤分离组件，用于对过滤分离组件输出的滤液蒸发结晶，蒸发结晶组件采用多级蒸发冷却器33。
经过分盐膜系统32浓缩后的盐溶液进入多级蒸发冷却器33中进行蒸发冷却结晶，产生工业级的二级氯化钠与氯化钾精盐。
考虑到目前市政污泥资源化利用的难题，将处理后的飞灰协同热解污泥及其他固体废弃物，进行制备高铁硫铝酸盐胶凝材料等，以实现资源化利用。
市政污泥由于有机质的存在，污泥超过5％掺量后，污泥中部分有机质无法完全燃烧，会对水泥窑况、热耗及产质量造成较大影响，因此需要将有机质的热量以热解气的形式释放出来加以利用。在市政污泥脱水过程中，会添加大量铁盐进行絮凝，考虑到市政污泥中铁元素的利用，因此制备高铁硫铝酸盐胶凝材料。
在本实施例中通过后处理装置实现，后处理装置采用板框式压滤机28，获取经过首端调节池30处理的第一次洗涤液和第二次洗涤液混合液，并通过尾端调节池29对其进行再次处理，将处理后的液体输送至板框式压滤机28，微纳米气泡水洗涤处理后的垃圾焚烧飞灰泥浆与铝灰、脱硫石膏、电石渣以及热解后的市政污泥制备出高铁硫铝酸盐胶凝材料。
在本实施例中，飞灰泥浆与铝灰、脱硫石膏、电石渣以及热解后的市政污泥以14～30:21～25:18～23:20～27:10～14的质量比，控制碱度系数在0.9～1.05，在1250～1300℃的温度下制备出高铁硫铝酸盐胶凝材料，制备高铁硫铝酸盐胶凝材料的XRD图如图2所示。
对于水洗反应装置的详细结构可以采用实施例1中的垃圾焚烧飞灰水洗反应装置，由于该处理系统采用了上述实施例1提供的垃圾焚烧飞灰水洗反应装置，所以该处理系统由垃圾焚烧飞灰水洗反应装置带来的有益效果参考上述实施例1中的相应部分，在此不再赘述。
实施例3
本发明的再一典型实施例中，如图1-图2所示，给出一种垃圾焚烧飞灰处理方法。
垃圾焚烧飞灰处理方法包括以下步骤：
预处理，将飞灰进行烘干、粉磨和筛选，输送至水洗工位；
水洗，利用二氧化碳源和臭氧源的微纳米气泡水对飞灰进行水洗，二氧化碳将洗水碳酸化，臭氧处理飞灰中的有机物，得到洗涤液和飞灰泥浆；
过滤，对洗涤液进行过滤，得到滤液和清水；
回收，将过滤得到的清水用于飞灰水洗；
蒸发结晶，将过滤得到的滤液进行蒸发结晶。
另外，采用多级水洗将预处理得到的飞灰进行水洗除氯；在水洗时，对水洗反应区施加超声波，协同微纳米气泡水进行飞灰除氯。
结合实施例2中的垃圾焚烧飞灰处理系统，对上述垃圾焚烧飞灰处理方法进行详细描述，具体包括以下步骤：
(1)垃圾焚烧飞灰经过烘干，粉磨后进入固体废弃物贮存仓中，垃圾焚烧飞灰需要在110℃下烘干2小时，粉磨后的垃圾焚烧飞灰需要通过200目的筛网筛选，由气力输送系统输送至三级微纳米气泡水逆流洗涤系统；
(2)垃圾焚烧飞灰首先进入第一级微纳米气泡逆流水洗系统3的搅拌混合区，先由上部的搅拌系统，将垃圾焚烧飞灰均匀分散在微纳米气泡水中，随后进入超声波清洗区，在该区域微纳米气泡协同超声波进一步洗涤垃圾焚烧飞灰，脱除垃圾焚烧飞灰中的氯，水灰比控制在3：1～5:1L/kg，在超声波清洗区的清洗时间控制在2～4min，搅拌混合区与超声波清洗区以筛网相隔，防止大块飞灰在洗涤过程中快速沉降。
(3)垃圾焚烧飞灰因重力作用沉降进入膜系统超声区，该区域的膜系统只有一端存在出水口，由泵的作用过滤出垃圾焚烧飞灰的一次洗涤液，将飞灰及其水洗液浓缩成飞灰泥浆，一次洗涤液经第一级盐水泵10输送进入首端调节池30中，随后进入多介质过滤器31中，飞灰泥浆进入第一级微纳米气泡逆流水洗系统3尾部的螺旋输送区，膜系统实现了飞灰与洗涤液的分离，超声波协同完成尾部清洗，并且能够大幅度减少飞灰在膜系统表面的积聚，增长膜系统反冲清水的时间间隔。第一级微纳米气泡逆流水洗系统3所需的微纳米气泡水均由第一级微纳米气泡发生器6产生，所需气源来自于空气或臭氧发生器以及二氧化碳发生器。
(4)飞灰泥浆经螺旋输送至第二级微纳米气泡逆流水洗系统11，在搅拌混匀区均匀分散，同样经过超声波清洗区、膜系统超声区以及螺旋输送区，进入第三级微纳米气泡逆流水洗系统19，同样经过系统中这四个区域经泥浆泵27泵送进入板框式压滤机28中实现固液分离，过滤出的灰渣作为类生料进入水泥生产线，采用空气源的微纳米气泡水可以将飞灰中的氯的含量降低至0.95％以下，采用二氧化碳碳酸化后，可将飞灰中的氯含量降低至0.65％以下，空气源微纳米气泡可将洗涤液中总有机物含量降低7～10％，补充部分臭氧源微纳米气泡可将洗涤液中的有机物进一步去除，滤液经尾端调节池29调节后进入多介质过滤器31，第二次洗涤液由第二级盐水泵18输送，与第一次洗涤液混合后进入首端调节池30，经调节沉淀后进入多介质过滤器31，经多介质过滤器31过滤后的液体均进入分盐膜系统32中将盐溶液浓缩，产生的清水进入第三级清水罐25，而第三次洗涤液经第三级盐水泵26输送至第一级清水罐9中，用于垃圾焚烧飞灰的第一次水洗，第二级与第三级微纳米气泡逆流水洗系统19控制的水灰比与清洗时间均与第一级微纳米气泡逆流水洗系统3相同。
(5)浓缩后的盐溶液进入多级蒸发冷却器33中进行蒸发冷却结晶，产生工业级的二级氯化钠与氯化钾精盐，相比于水洗垃圾焚烧飞灰，微纳米气泡水洗涤垃圾焚烧飞灰的提盐率上升了3～7％，微纳米气泡水洗涤处理后的垃圾焚烧飞灰与铝灰、脱硫石膏、电石渣以及热解后的市政污泥以14～30:21～25:18～23:20～27:10～14的质量比，控制碱度系数在0.9～1.05，在1250～1300℃的温度下制备出高铁硫铝酸盐胶凝材料。
在本实施例中，对制备高铁硫铝酸盐胶凝材料的各个原料示例介绍如下：
垃圾焚烧飞灰由淄博某垃圾焚烧发电厂循环流化床焚烧炉产生，其成分如表1所示：
表1垃圾焚烧飞灰成分(％)
经过三级微纳米气泡洗涤后的垃圾焚烧飞灰的成分如表2所示：
表2三级微纳米气泡洗涤后的垃圾焚烧飞灰成分(％)
烘干后铁盐絮凝脱水后的市政污泥成分如表3所示：
表3市政污泥原始成分(％)
850℃热解后该污泥成分如表4所示：
表4市政污泥热解后的成分(％)
采用铝灰、脱硫石膏、电石渣的成分如表5所示：
表5其他固废成分(％)
微纳米气泡水洗涤处理后的垃圾焚烧飞灰与铝灰、脱硫石膏、电石渣以及热解后的市政污泥以14～15:24～25:22～23:26～27:13～14的质量比，控制碱度系数在1.05，在1250℃的温度下制备出高铁硫铝酸盐胶凝材料，烧制出的熟料矿相如图2所示，掺入5～10％的二水脱硫石膏后，其1d的净浆抗压强度在50MPa以上，3d净浆抗压强度在70MPa以上，28d净浆抗压强度接近85MPa。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种垃圾焚烧飞灰处理系统，其特征在于，包括：
水洗反应装置，包括水洗反应釜和微纳米气泡发生器，微纳米气泡发生器接入水洗反应釜的进水管，微纳米气泡发生器连接有二氧化碳源和臭氧源，以将二氧化碳和臭氧以微纳米气泡充入进水管输送的水体中，所述水洗反应釜安装有超声波发生器，水洗反应釜内部水洗反应区位于超声波发生器的作用范围内，通过二氧化碳源和臭氧源的微纳米气泡水对飞灰进行水洗，微纳米气泡协同超声波洗涤垃圾焚烧飞灰，脱除垃圾焚烧飞灰中的氯;
水洗反应装置包括搅拌混合区、超声波清洗区、膜系统超声区以及螺旋输送区；搅拌混合区与超声波清洗区以筛网相隔；
过滤分离组件，连接水洗反应装置，用于处理部分水洗反应装置输出的洗涤液，将处理后的清水输入其他水洗反应装置，第三级微纳米气泡逆流水洗系统的第三级盐水泵出口接入第一级清水罐；
蒸发结晶组件，连接过滤分离组件，用于对过滤分离组件输出的滤液蒸发结晶；
还包括后处理装置，后处理装置一个入口通过第二调节池接入水洗反应装置的洗涤液出水口，另一个入口接入水洗反应装置的飞灰泥浆排出口；
采用处理后的垃圾焚烧飞灰泥浆与铝灰、脱硫石膏、电石渣以及热解后的市政污泥制备高铁硫铝酸盐胶凝材料。
2.如权利要求1所述的垃圾焚烧飞灰处理系统，其特征在于，所述水洗反应装置设有多个，多个水洗反应装置依次连通形成多级水洗反应装置，末级水洗反应装置的洗涤液出水口接入初级水反应装置的进水口，水洗反应装置的飞灰泥浆排出口接入下级水反应装置。
3.如权利要求2所述的垃圾焚烧飞灰处理系统，其特征在于，所述末级水洗反应装置接入过滤分离组件，以获取处理后的清水作为洗水。
4.如权利要求1所述的垃圾焚烧飞灰处理系统，其特征在于，所述过滤分离组件包括串联的过滤器和分离器，过滤器通过第一调节池接入水洗反应装置，分离器出口分别连接蒸发结晶组件和水洗反应装置。
5.一种垃圾焚烧飞灰处理方法，采用权利要求1-4任一项所述的一种垃圾焚烧飞灰处理系统，其特征在于，包括以下步骤：
水洗，利用二氧化碳源和臭氧源的微纳米气泡水对飞灰进行水洗，二氧化碳将洗水碳酸化，臭氧处理飞灰中的有机物，得到洗涤液和飞灰泥浆；
过滤，对洗涤液进行过滤，得到滤液和清水；
回收，将过滤得到的清水用于飞灰水洗；
蒸发结晶，将过滤得到的滤液进行蒸发结晶。
6.如权利要求5所述的垃圾焚烧飞灰处理方法，其特征在于，在水洗时，对水洗反应区施加超声波，协同微纳米气泡水进行飞灰除氯。
7.如权利要求5所述的垃圾焚烧飞灰处理方法，其特征在于，将水洗前的飞灰进行预处理，采用多级水洗将预处理得到的飞灰进行水洗除氯。
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| 北京地区生活垃圾焚烧飞灰理化和水洗特性分析;位百勇;张国亮;黄岚;阴琴;徐晓婧;于淑慧;王春华;;环境工程(04);全文 * |
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