CN215657015U - 一种垃圾焚烧飞灰资源化处理的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种垃圾焚烧飞灰资源化处理的系统，包括第一反应装置、第一过滤装置、逆流洗涤装置、第二过滤装置、第二反应装置、第三过滤装置、第三反应装置、第四过滤装置和蒸发结晶装置；所述第一反应装置出口与第一过滤装置进口连接；所述第一过滤装置固体出口与逆流洗涤装置进口连接；所述逆流洗涤装置出口与第二过滤装置进口连接；所述第一过滤装置滤液出口和第二过滤装置滤液出口均与第二反应装置进口连接；所述第二反应装置出口与第三过滤装置进口连接；所述第三过滤装置滤液出口与第三反应装置进口连接；本实用新型加盐酸除杂后的母液，加硫酸钠形成二水硫酸钙固体，从而实现氯化钠、氯化钾与氯化钙的分离。

Description

一种垃圾焚烧飞灰资源化处理的系统

技术领域

本实用新型涉及环保技术领域，具体涉及一种垃圾焚烧飞灰资源化处理的系统。

背景技术

随着我国城市经济的高速发展，城市垃圾产量与日俱增，年均增长8～10％。国内外城市生活垃圾的基本处理方式为填埋、焚烧和堆肥，焚烧法因其占地面积少、处理时间短、减量化显著(减质量一般可达70％，减体积可达90％)、无害化处理较彻底以及可回收垃圾焚烧余热等优势，已逐渐成为城市垃圾处理的趋势。

焚烧飞灰是指在垃圾焚烧厂烟气净化系统收集而得的焚烧残余物，国内每吨垃圾焚烧的飞灰产生量为30～200kg，其中炉排炉较少为30-50kg，流化床较高为100-150kg。飞灰因其中含有浸出毒性很高的重金属、可溶性盐类和有机氯化物(多氯联苯和二噁英)，被普遍认为是一种危险废物，对环境威胁极大。焚烧飞灰的表面和内部均富集大量重金属，其中以Zn和Pb最多，浸出浓度高达35.84mg/L和5.98mg/L，直接填埋会严重污染地下水质。

目前，国内主要采用水泥固化和螯合剂稳定的方法处置飞灰，固化后的飞灰主要运至生活垃圾填埋场填埋。少量经过预处理水洗后通过水泥窑协同处置后制备水泥，飞灰中含有大量的氢氧化钙及氯盐，氯盐含量过高，氢氧化钙浆液的粘度大，水洗过程混合无法均匀、过滤时容易堵，导致水洗脱氯效果低下，影响后续水泥窑协同处置或其他无害化处理。因此专利申请号：2020100049471.7提供了一种先用盐酸与飞灰反应，将氢氧化钙转换为氯化钙，过滤后再水洗去飞灰渣中的氯盐，过滤后的渣去水泥窑协同处置或高温熔融处置无害化的方法。针对飞灰与盐酸反应的过滤母液，专利申请号：2020100049471.7的专利中采用的方法是：母液先进行冷却结晶，过滤结晶盐，得到以氯化钾为主的氯盐混合物，过滤液有两个途径，其Ⅰ是继续冷冻结晶，得到6水氯化钙，然后干燥得到片状无水氯化钙或粉状无水氯化钙副产品，结晶后的母液返回；其Ⅱ是冷却母液通过沸腾造粒塔在得到颗粒氯化钙。

该母液处理方案采用冷却结晶，再干燥的方案：反应母液先冷却结晶得到氯化钠为主的混盐去处理，再冷冻结晶得到6水氯化钙，6水氯化钙干燥后得到无水氯化钙外售，实现了母液的资源化处理。但是该方案存在着6水氯化钙晶体不稳定，容易反溶，固液分离困难等缺点，导致无水氯化钙时生产工艺控制困难，难以连续稳定生产。

因此，需要对现有技术进行改进。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种高效的垃圾焚烧飞灰资源化处理的系统。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种垃圾焚烧飞灰资源化处理的系统，包括第一反应装置、第一过滤装置、逆流洗涤装置、第二过滤装置、第二反应装置、第三过滤装置、第三反应装置、第四过滤装置和蒸发结晶装置；

所述第一反应装置出口与第一过滤装置进口连接；

所述第一过滤装置固体出口与逆流洗涤装置进口连接；

所述逆流洗涤装置出口与第二过滤装置进口连接；

所述第一过滤装置滤液出口和第二过滤装置滤液出口均与第二反应装置进口连接；

所述第二反应装置出口与第三过滤装置进口连接；

所述第三过滤装置滤液出口与第三反应装置进口连接；

所述第三反应装置出口与第四过滤装置进口连接；

所述第四过滤装置滤液出口与蒸发结晶装置进口连接。

作为对本实用新型一种垃圾焚烧飞灰资源化处理的系统的改进：

所述第一反应装置、第二反应装置和第三反应装置均用于飞灰的反应；

所述第一过滤装置、第二过滤装置、第三过滤装置和第四过滤装置均用于过滤，采用板框压滤机、离心机、真空带式过滤器、圆盘脱水机中的一种或几种；

所述逆流洗涤装置用于洗去飞灰中的氯离子；

所述蒸发结晶装置用于蒸发浓缩再冷却结晶得到氯化钠晶体和氯化钾晶体。

作为对本实用新型一种垃圾焚烧飞灰资源化处理的系统的改进：

所述第一反应装置加入盐酸溶液；

所述第二反应装置加入液碱或氢氧化钙；

所述第三反应装置加入硫酸钠溶液或固体。

作为对本实用新型一种垃圾焚烧飞灰资源化处理的系统的改进：

所述第二过滤装置固体出口连接高温熔融装置或水泥窑协同处置装置。

本实用新型一种垃圾焚烧飞灰资源化处理的系统及工艺的技术优势为：

1、垃圾焚烧飞灰与盐酸反应再水洗，滤饼的重量为飞灰原始重量的20-40％左右，极大的降低了飞灰渣的重量，实现了飞灰的减量化；

2、飞灰经过酸洗，浸出了大部分的铅、锌、铜等重金属，解决了后续高温熔融或水泥窑协同处置的重金属无组织排放的问题；

3、酸洗液与水洗母液先除杂，避免了二水硫酸钙被污染的问题，可以去制石膏或者水泥原料，使得产生的二水硫酸钙可以资源化，从而降低了处置成本；

4、母液经过除硬，再蒸发结晶分盐分别得到符合国家标准的氯化钠与氯化钾，蒸汽冷凝水回到逆流水洗工序，实现了废水近零排放。

加盐酸除杂后的母液，加硫酸钠形成二水硫酸钙固体，从而实现氯化钠、氯化钾与氯化钙的分离。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

图1是本实用新型一种垃圾焚烧飞灰资源化处理的系统的模块示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行进一步描述，但本实用新型的保护范围并不仅限于此。

实施例1、一种垃圾焚烧飞灰资源化处理的系统，如图1所示，包括第一反应装置1、第一过滤装置2、逆流洗涤装置3、第二过滤装置4、第二反应装置6、第三过滤装置7、第三反应装置8、第四过滤装置9和蒸发结晶装置10。

第一反应装置1出口与第一过滤装置2进口连接；

第一过滤装置2固体出口与逆流洗涤装置3进口连接；

逆流洗涤装置3出口与第二过滤装置4进口连接；

第二过滤装置4固体去外处理，第二过滤装置4固体出口连接高温熔融装置或水泥窑协同处置装置；

第一过滤装置2滤液出口和第二过滤装置4滤液出口均与第二反应装置6进口连接；

第二反应装置6出口与第三过滤装置7进口连接；

第三过滤装置7滤液出口与第三反应装置8进口连接；

第三反应装置8出口与第四过滤装置9进口连接；

第四过滤装置9滤液出口与蒸发结晶装置10进口连接。

第一反应装置1、第二反应装置6和第三反应装置8均用于飞灰的反应；其中，第一反应装置1加入盐酸溶液，第二反应装置6加入液碱或氢氧化钙，第三反应装置8加入硫酸钠溶液或固体。

第一过滤装置2、第二过滤装置4、第三过滤装置7和第四过滤装置9均用于过滤，可以是板框压滤机、离心机、真空带式过滤器、圆盘脱水机中的一种或几种；

逆流洗涤装置3用于洗去飞灰中的氯离子；

蒸发结晶装置10用于蒸发浓缩再冷却结晶得到氯化钠晶体和氯化钾晶体。

本实用新型提供一种垃圾焚烧与盐酸反应母液的资源化处理工艺，包括以下步骤：

步骤1)、将垃圾焚烧飞灰加入到第一反应装置1中，再加入盐酸，控制pH在1-4之间；然后在第一过滤装置2中过滤；

步骤2)、将第一过滤装置2中过滤得到的滤饼加入到逆流洗涤装置3中进行水洗，洗去99％的氯离子，然后在第二过滤装置4中过滤，滤饼去外单位处理；

步骤3)、将第一过滤装置2和第二过滤装置4中过滤得到的滤液混合后作为酸洗液加入到第二反应装置6中，酸洗液含大量的氯化钙、氯化钠和氯化钾，少量的Pb、锌和铜等重金属及氯化镁。再加入液碱或氢氧化钙，控制pH在9-11之间，然后在第三过滤装置7中过滤，滤饼为重金属、氢氧化镁等杂质，滤液中的重金属含量低于1-2mg/L；

步骤4)、将第三过滤装置7中过滤得到的滤液加入到第三反应装置8中，再加入硫酸钠溶液或固体；然后在第四过滤装置9中过滤，滤饼为二水硫酸钙，滤饼用水洗涤后去资源化处理，比如制备石膏；

滤液和硫酸钠溶液或固体的反应公式如下：

Ca²⁺+SO₄ ^2-+2H₂O——>CaSO₄.2H₂O↓

步骤5)、第四过滤装置9中过滤得到的滤液主要包含氯化钠和氯化钾，还有少量的硫酸钙和氢氧化钙；将第四过滤装置9中过滤得到的滤液加入到蒸发结晶装置10中，再加入碳酸钠除硬，然后蒸发结晶分盐，分别得到符合国家标准的氯化钠晶体和氯化钾晶体。

加盐酸除杂后的母液，加硫酸钠形成二水硫酸钙固体，从而实现氯化钠、氯化钾与氯化钙的分离。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的若干个具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种垃圾焚烧飞灰资源化处理的系统，其特征在于：包括第一反应装置(1)、第一过滤装置(2)、逆流洗涤装置(3)、第二过滤装置(4)、第二反应装置(6)、第三过滤装置(7)、第三反应装置(8)、第四过滤装置(9)和蒸发结晶装置(10)；

所述第一反应装置(1)出口与第一过滤装置(2)进口连接；

所述第一过滤装置(2)固体出口与逆流洗涤装置(3)进口连接；

所述逆流洗涤装置(3)出口与第二过滤装置(4)进口连接；

所述第一过滤装置(2)滤液出口和第二过滤装置(4)滤液出口均与第二反应装置(6)进口连接；

所述第二反应装置(6)出口与第三过滤装置(7)进口连接；

所述第三过滤装置(7)滤液出口与第三反应装置(8)进口连接；

所述第三反应装置(8)出口与第四过滤装置(9)进口连接；

所述第四过滤装置(9)滤液出口与蒸发结晶装置(10)进口连接。

2.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰资源化处理的系统，其特征在于：

所述第一反应装置(1)、第二反应装置(6)和第三反应装置(8)均用于飞灰的反应；

所述第一过滤装置(2)、第二过滤装置(4)、第三过滤装置(7)和第四过滤装置(9)均用于过滤，采用板框压滤机、离心机、真空带式过滤器、圆盘脱水机中的一种或几种；

所述逆流洗涤装置(3)用于洗去飞灰中的氯离子；

所述蒸发结晶装置(10)用于蒸发浓缩再冷却结晶得到氯化钠晶体和氯化钾晶体。

3.根据权利要求2所述的一种垃圾焚烧飞灰资源化处理的系统，其特征在于：

所述第一反应装置(1)加入盐酸溶液；

所述第二反应装置(6)加入液碱或氢氧化钙；

所述第三反应装置(8)加入硫酸钠溶液或固体。

4.根据权利要求3所述的一种垃圾焚烧飞灰资源化处理的系统，其特征在于：

所述第二过滤装置(4)固体出口连接高温熔融装置或水泥窑协同处置装置。

Images