CN117531810A - 一种飞灰水洗逆流提升水洗液盐浓度的系统 - Google Patents

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楚云鹏
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Abstract

本发明公开了一种飞灰水洗逆流提升水洗液盐浓度的系统,一定质量的飞灰通过物料管线在制浆罐中实现飞灰和逆流混合液之间的混合,形成飞灰固液混合液。得到的飞灰固液混合液经过固液混合系统、一级脱氯系统和二级脱氯系统,从而有效降低飞灰中的含氯量,使得飞灰成为制砖组分。而液体则经过管路,进行逆回流,逐渐提高盐浓度,从而降低后续资源化的难度和成本;其中,一级脱氯系统和二级脱氯系统包括水洗罐、滤液罐和板框机。

Description

一种飞灰水洗逆流提升水洗液盐浓度的系统
技术领域
本发明涉及固体废弃物技术领域,具体涉及一种飞灰水洗逆流提升水洗液盐浓度的系统。
背景技术
生活垃圾是人类生产活动的必然产物,包括居民生活垃圾、医院生活垃圾和商业生活垃圾灯固体废弃物。但是,在垃圾焚烧的过程中会产生大量的飞灰,这些飞灰在烟道中富集了二噁英和重金属等有机污染物,飞灰中氯盐的质量分数约为20%左右。降低氯含量、脱氯的飞灰可以成为砖块材料成分。
发明专利CN115193863A公开了一种二氧化碳辅助的三级逆流水洗飞灰脱氯装置及方法。通过三级水洗罐和二氧化碳辅助设备,有效降低水洗系统的固液比。其中,第一级水洗罐的罐体外鼓泡管和防溢管连接,防溢管的另一端为二氧化碳进气口。但是,上述发明设计的设备仅仅将飞灰中的氯含量降低,而不能实现固液分离。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够实现固液分离、有效降低氯含量、降低水消耗量的飞灰水洗逆流提升水洗液盐浓度的系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种飞灰水洗逆流提升水洗液盐浓度的系统,包括固液混合系统、一级脱氯系统和二级脱氯系统;
所述固液混合系统用于混合飞灰和逆流混合液,得到飞灰固液混合液;
所述一级脱氯系统与所述固液混合系统通过管路连接,对飞灰固液混合液进行搅拌溶解和过滤;
所述二级脱氯系统与一级脱氯系统中的固体和逆流混合液通过管路连接,进行搅拌溶解和过滤;
所述一级脱氯系统的逆流混合液来自二次脱氯系统的液相,所述二级脱氯系统中的逆流混合液来自清水池。
作为本发明的进一步优化方案,所述一级脱氯系统包括一级水洗罐、一级滤液罐和一级板框机;飞灰固液混合液经一级水洗罐搅拌溶解,传送至一级板框机,得到固相和液相;
所述固相送入至一级螺旋管;
所述液相送入至一级滤液罐A和一级滤液罐B;一级滤液罐A中的液体回送至固液混合系统;一级滤液罐B的液体送入后续工艺进行处理和资源回收。
作为本发明的进一步优化方案,所述一级板框机为高压隔膜机,对飞灰固液混合液过滤、压榨,分离后的固相含水率达到30%以下。
作为本发明的进一步优化方案,所述二级脱氯系统包括二级水洗罐、二级滤液罐和二级板框机;
所述二级水洗罐中的飞灰固液混合液传输至二级板框机,得到固相和液相,液相传输至二级滤液罐,按照设定比例回流至固液混合系统、一级脱氯系统,固相传输至制砖系统,作为砖材原料成分。
作为本发明的进一步优化方案,所述二级板框机为高压隔膜机,飞灰固液混合液送入高压隔膜机的各滤室后,通过过滤介质将固体和液体分离。
作为本发明的进一步优化方案,所述清水池连接有压榨泵、板框冲洗泵、二级补水泵,板框冲洗泵连通两个高压隔膜机,当高压隔膜机运行结束后,板框冲洗泵从清水池中抽水对高压隔膜机进行清洗,二级补水泵从清水池取水为二级水洗灌供水。
作为本发明的进一步优化方案,所述固液混合系统包括制浆罐、计量称重器,飞灰利用计量称重器通过物料计量线进入到制浆罐中,制浆罐内安装的搅拌叶片将飞灰固体和逆流混合液混合搅拌,形成飞灰固液混合液。
作为本发明的进一步优化方案,所述制浆罐内设液位传感器,制浆罐的出口通过物料输出管线连通至所述一级水洗罐,物料输出管线上安装有提升泵、电磁流量计和蝶阀,蝶阀用于控制飞灰固液混合液的输出流量,提升泵将飞灰固液混合液泵送至一级水洗罐的顶部。
作为本发明的进一步优化方案,所述一级水洗罐的封头下部连接搅拌轴,搅拌轴上设置旋转叶片,一级水洗罐内设液位传感器,并通过管线连通应急水池,应急水池中设有应急水池搅拌机。
作为本发明的进一步优化方案,所述一级螺旋管为厚壁螺旋钢管,将飞灰泥饼进行打散、混匀。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
本发明设计的飞灰水洗逆流提升水洗液盐浓度的系统,通过固液混合系统、一级脱氯系统和二级脱氯系统,得到氯盐含量显著降低的飞灰,从而可以成为制砖原材料。混合液顺着管线,从后往前逆流运行,并在一定时间或工艺操作内回流至该级混合系统,逐级提升水洗液盐浓度的同时又可保证飞灰可溶性氯含量达标,降低后续工艺的处理难度和处理成本;一级滤液、二级滤液按照一定比例回流至一级脱氯系统、二级脱氯系统可降低逆流水的使用量,从而实现节约用水。
附图说明
图1为本发明一种飞灰水洗逆流提升水洗液盐浓度的系统的整体示意图。
图2为本发明制备的飞灰水洗逆流提升水洗液盐浓度的系统中的固液混合系统和一级脱氯系统的示意图;
图3为本发明制备的飞灰水洗逆流提升水洗液盐浓度的系统中的二级脱氯系统的示意图。
图中标注符号的含义如下:
1、计量称重器;2、制浆罐;3、提升泵;4、一级水洗罐;5、一级板框机;6、一级螺旋管;7、一级滤液罐A;8、二级滤液罐;9、二级水洗罐;10、水洗提升泵;11、二级板框机;12、二级皮带输送机;13、清水池;14、应急水池;15、一级滤液罐B;16、压榨泵;17、板框冲洗泵。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,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它实施例,都属于本发明保护的范围。
参见附图,本实施例公开了一种飞灰水洗逆流提升水洗液盐浓度的系统,飞灰利用计量称重器1通过物料计量线进入到制浆罐2中,制浆罐2顶部连通搅拌轴,搅拌轴上沿竖直方向对称设置搅拌叶片,在制浆罐2中将飞灰固体和逆流混合液按照一定比例混合搅拌,形成飞灰固液混合液。制浆罐2外设液位传感器,其输出管线连通蝶阀,用于控制飞灰固液混合液输出流量。
飞灰固液混合液经底部的物料输出管线到达提升泵3,由提升泵3将飞灰固液混合液传送到一级水洗罐4的顶部,一级水洗罐4的封头下部连接搅拌轴,搅拌轴上设置旋转叶片,飞灰固液混合物在一级水洗罐4的搅拌时间为(1-2)h,经搅拌后,飞灰固相中的氯盐充分溶解至液相中。一级水洗罐4通过管线连通应急水池,预防在制浆罐2中没有向一级水洗罐4中输入液体时,各管线、罐体均可利用应急水池实现对飞灰固液混合液的暂存处理。
再将上述固液混合物送往一级板框机5,一级板框机5优选高压隔膜机中,高压隔膜机作为间歇式的加压过滤设备,过滤后滤饼的含水量进一步降低,从而降低飞灰中的可溶性氯盐。经过高压隔膜机后的固液混合物,其固体通过一级螺旋管6,对固相进行混匀、打散后送入至二级水洗罐9中,保证二级水洗的效果;液体按照一定的浓度、比例等通过管线回流至一级滤液罐A7、一级滤液罐B15和制浆罐2中。
制浆罐2、一级水洗罐4、一级滤液罐A7、一级滤液罐B15、二级滤液灌8均设置支线,汇集至总管线,后将设备检修、急停、故障等情况下的飞灰固液混合液并入至应急水池,待系统正常运行后由应急水池提升泵3通过管线回流至制浆罐2,作为逆流混合液和飞灰混合,实现物料的循环利用。
进入至二级水洗罐9中的固体后,在二级水洗罐9中搅拌(1-2)h,经水洗提升泵10传输至二级板框机11,二级板框机11优选高压隔膜机,料液送进各滤室后,通过过滤介质将固体和液体分离,飞灰固体通过二级皮带输送机12,送入制砖系统。液体送入二级滤液罐8,回流至固液混合系统、一级脱氯系统中。
清水池连接压榨泵16、板框冲洗泵17、二级补水泵15,连通两个高压隔膜机;在高压隔膜机运行程序结束后,板框冲洗泵17清水池中抽水对高压隔膜机进行清洗,避免高压隔膜机残留液体影响后续飞灰水洗;二级补水泵15从清水池取水为二级水洗供水,保证二级水洗后飞灰可溶性氯盐能够满足制砖工艺对原料的要求。
由提升泵3将其传送到一级水洗罐4的顶部开口,提升泵3和一级水洗罐4的连通管线设有电磁流量计,一级水洗罐4外设液位传感器。飞灰液体在一级水洗罐4的搅拌时间为1-2h,经搅拌后的飞灰氯盐充分溶解至液相中。后将一级水洗罐4中的飞灰液体通过一级水洗提升泵,送往高压隔膜机。高压隔膜机能够产生高压,对飞灰液体进行压缩、挤出和固液分离。其中,飞灰固体传输至一级螺旋管6,一级螺旋管6作为厚壁螺旋钢管,将飞灰泥饼进打散、混匀,从而提高二级水洗脱氯效果。
二级水洗罐9和二级滤液罐8的物料、清水池清水混合后,进入到高压隔膜机中,经二级高压隔膜机进行二次固液分离的飞灰液体,脱氯后的飞灰运输至制砖系统。二级滤液按照一定的比例、盐浓度、流量等回流至二级脱氯系统、一级脱氯系统,二级滤液设置液位传感器和电导率仪,二级滤液电导率达到一定程度后减小回流至二级脱氯系统的滤液量,主要将滤液输送至一级脱氯系统进一步水洗;否则继续控制二级滤液回流至二级脱氯系统。
应急水池的侧边设置应急水池搅拌机,经应急水池提升泵将污水通过管线返回到一级水洗罐中。
上述飞灰固液混合液经过二次过滤操作,可以根据需要降低的飞灰含氯量,进行多级过滤操作。
通过本发明设计的飞灰水洗逆流提升水洗液盐浓度的系统,可以将原来含氯量为16%的飞灰经过一级滤液回流操作,使得飞灰含氯量降低至3-5%,一级滤液盐浓度与不回流的盐浓度6-8%提高至13-15%;再将飞灰经过二级滤液操作,使得飞灰含氯量降低至0.5-1.5%,二级滤液盐浓度由1-2%提高至3-5%。飞灰经水洗后显著降低氯离子含量,避免过高的无机非金属离子对砖石的腐蚀。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种飞灰水洗逆流提升水洗液盐浓度的系统,其特征在于,包括固液混合系统、一级脱氯系统和二级脱氯系统;
所述固液混合系统用于混合飞灰和逆流混合液,得到飞灰固液混合液;
所述一级脱氯系统与所述固液混合系统通过管路连接,对飞灰固液混合液进行搅拌溶解和过滤;
所述二级脱氯系统与一级脱氯系统中的固体和逆流混合液通过管路连接,进行搅拌溶解和过滤;
所述一级脱氯系统的逆流混合液来自二次脱氯系统的液相,所述二级脱氯系统中的逆流混合液来自清水池。
2.根据权利要求1所述的一种飞灰水洗逆流提升水洗液盐浓度的系统,其特征在于,所述一级脱氯系统包括一级水洗罐(4)、一级滤液罐(7)和一级板框机;飞灰固液混合液经一级水洗罐(4)搅拌溶解,传送至一级板框机(5),得到固相和液相;
所述固相送入至一级螺旋管(6);
所述液相送入至一级滤液罐A(7)和一级滤液罐B(15);一级滤液罐A(7)中的液体回送至固液混合系统;一级滤液罐B(15)的液体送入后续工艺进行处理和资源回收。
3.根据权利要求2所述的一种飞灰水洗逆流提升水洗液盐浓度的系统,其特征在于,所述一级板框机(5)为高压隔膜机,对飞灰固液混合液过滤、压榨,分离后的固相含水率达到30%以下。
4.根据权利要求3所述的一种飞灰水洗逆流提升水洗液盐浓度的系统,其特征在于,所述二级脱氯系统包括二级水洗罐(9)、二级滤液罐(8)和二级板框机(11);
所述二级水洗罐(9)中的飞灰固液混合液传输至二级板框机(11),得到固相和液相,液相传输至二级滤液罐(8),按照设定比例回流至固液混合系统、一级脱氯系统,固相传输至制砖系统,作为砖材原料成分。
5.根据权利要求4所述的一种飞灰水洗逆流提升水洗液盐浓度的系统,其特征在于,所述二级板框机(11)为高压隔膜机,飞灰固液混合液送入高压隔膜机的各滤室后,通过过滤介质将固体和液体分离。
6.根据权利要求5所述的一种飞灰水洗逆流提升水洗液盐浓度的系统,其特征在于,所述清水池连接有压榨泵(13)、板框冲洗泵(14)、二级补水泵(15),板框冲洗泵(14)连通两个高压隔膜机,当高压隔膜机运行结束后,板框冲洗泵(14)从清水池中抽水对高压隔膜机进行清洗,二级补水泵(15)从清水池取水为二级水洗灌(9)供水。
7.根据权利要求1所述的一种飞灰水洗逆流提升水洗液盐浓度的系统,其特征在于,所述固液混合系统包括制浆罐(2)、计量称重器(1),飞灰利用计量称重器(1)通过物料计量线进入到制浆罐(2)中,制浆罐(2)内安装的搅拌叶片将飞灰固体和逆流混合液混合搅拌,形成飞灰固液混合液。
8.根据权利要求7所述的一种飞灰水洗逆流提升水洗液盐浓度的系统,其特征在于,所述制浆罐(2)内设液位传感器,制浆罐(2)的出口通过物料输出管线连通至所述一级水洗罐(4),物料输出管线上安装有提升泵(3)、电磁流量计和蝶阀,蝶阀用于控制飞灰固液混合液的输出流量,提升泵(3)将飞灰固液混合液泵送至一级水洗罐(4)的顶部。
9.根据权利要求1所述的一种飞灰水洗逆流提升水洗液盐浓度的系统,其特征在于,所述一级水洗罐(4)的封头下部连接搅拌轴,搅拌轴上设置旋转叶片,一级水洗罐(4)内设液位传感器,并通过管线连通应急水池,应急水池中设有应急水池搅拌机。
10.根据权利要求1所述的一种飞灰水洗逆流提升水洗液盐浓度的系统,其特征在于,所述一级螺旋管(6)为厚壁螺旋钢管,将飞灰泥饼进行打散、混匀。
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