一种垃圾焚烧飞灰洗水资源化处理系统的制作方法

本实用新型属于环保技术领域，尤其是涉及一种垃圾焚烧飞灰洗水资源化处理系统。

背景技术：

垃圾焚烧以其减量化、无害化、资源化的优势，逐步成为我国生活垃圾处理的主流趋势。但焚烧过程产生的大量飞灰富含高浓度的氯盐、高含量且极易浸出的重金属，被世界各国列为危险废弃物。

飞灰中氯盐高达37%以上，主要以为nacl、kcl、cacl2等可溶性氯盐的形式存在。飞灰中的无机氯盐会降低其资源化产品的品质，如制备的骨料及免烧砖中氯盐溶出，会降低产品的致密性，影响结构强度，增加重金属溶浸的风险。飞灰生产水泥熟料的过程中氯化物在炉内造成水泥窑的内壁腐蚀甚至堵塞。

水洗是一种最为有效、经济的预处理方式，对于垃圾焚烧飞灰的资源化利用有着重要的意义。飞灰洗水废水中高含量氯盐会造成生产设备的腐蚀，不经处理直接排放会造成土壤生物、植物脱水死亡及土壤碱化。同时飞灰洗水中含有pb、cr、ba、cu、zn、as、cd、ni等重金属，对水体环境污染严重，无法直接排放，必须进行深度处理。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，针对背景技术中提及的不足，提供一种垃圾焚烧飞灰洗水资源化处理系统。

为此，本实用新型的上述目的通过以下技术方案来实现：

一种垃圾焚烧飞灰洗水资源化处理系统，所述垃圾焚烧飞灰洗水资源化处理系统包括预处理系统、超滤系统、纳滤系统、反渗透系统、高倍浓缩系统和蒸发系统，所述预处理系统、超滤系统、纳滤系统、反渗透系统、高倍浓缩系统和蒸发系统顺次连接；

所述预处理系统包括均质调节池、氢氧化钠反应池、碳酸钠反应池、第一沉淀池、硫化钠反应池和第二沉淀池；所述均质调节池、氢氧化钠反应池、碳酸钠反应池、第一沉淀池、硫化钠反应池和第二沉淀池顺次连接。

本实用新型提供一种垃圾焚烧飞灰洗水资源化处理系统，通过设置氢氧化钠反应池，去除飞灰洗水中一部分重金属和镁离子，通过设置碳酸钠反应池，去除废水中大量的钙离子，然后再设置第一沉淀池以对前面两个反应池内的反应物进行沉淀处理；通过设置硫化钠反应池来去除未除去的重金属；通过设置第二沉淀池，并向第二沉淀池内加入絮凝剂以对废水进行聚合混凝沉淀；通过设置超滤系统将反应过程中的ss去除，拦截颗粒物；通过设置纳滤系统，进行分盐处理同时拦截二价以及以上的重金属离子，提高蒸发系统内盐的纯度；设置反渗透系统对纳滤产水进行初步浓缩，然后再通过高倍浓缩系统进行再次浓缩，由高倍浓缩系统所排出的浓缩液进入蒸发系统进行蒸发结晶处理。

在采用上述技术方案的同时，本实用新型还可以采用或者组合采用以下进一步的技术方案：

优选地，所述垃圾焚烧飞灰洗水资源化处理系统还设有压滤装置，所述压滤装置的入口分别与第一沉淀池、硫化钠反应池和第二沉淀池的底部相连通；所述压滤装置用于对反应池或者沉淀池内的泥水进行分离，压滤液回流至均质调节池内，压滤泥饼外运。

优选地，所述压滤装置为板框式压滤机或者履带式压滤机或者皮带式真空干燥机。

优选地，所述超滤系统为管式超滤装置，所述管式超滤装置内设置陶瓷膜或者管式超滤膜。

优选地，所述纳滤系统内设置卷式纳滤膜或者陶瓷膜。纳滤膜对重金属拦截率达到95%以上，氯盐初步浓缩，浓缩至含盐量6～8%，系统操作压力65～90bar。

优选地，所述反渗透系统内设置卷式反渗透膜。

优选地，所述高倍浓缩系统由中空纤维膜装置和反渗透装置构成，所述中空纤维膜装置用于实现主体浓缩，所述反渗透装置用于提供循环液。主体是中空纤维膜装置，浓缩液进入中空纤维膜装置内部，同时反渗透装置制备循环液进行，作为辅助主体系统降低高盐份一侧与低盐测得渗透压差，降低泵提供外部有效力，达到降低整体操作压力与提高浓缩盐分，将含盐量6～8%浓液进一步浓缩至14～17%，操作压力60～85bar。

优选地，所述蒸发系统为mvr蒸发器，进行nacl、kcl分盐结晶。

本实用新型提供一种垃圾焚烧飞灰洗水资源化处理系统，通过设置预处理系统，有效去除垃圾焚烧飞灰洗水中钙镁离子，通过设置反渗透系统和高倍浓缩系统，将1～2%盐分浓缩至14～16%提高浓缩浓度，从而大大减少后续工艺中mvr蒸发器的蒸发水量，减少运行成本，解决mvr蒸发水量大造成运行成本高，减少设备投资；高倍浓缩系统低压运行，减少电耗和投资成本；系统过程中产出水可做工艺水回用，增加废水的利用率，同时产出副产物nacl、kcl用于其他工业用途或外售。

附图说明

图1为本实用新型所提供的一种垃圾焚烧飞灰洗水资源化处理系统的示意图；

图中：1－均质调节池；2－氢氧化钠反应池；3－碳酸钠反应池；4－第一沉淀池；5－硫化钠反应池；6－第二沉淀池；7－管式超滤装置；8－纳滤系统；9－反渗透系统；10－高倍浓缩系统；11－mvr蒸发器；12－压滤装置。

具体实施方式

参照附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细地描述。

一种垃圾焚烧飞灰洗水资源化处理系统，垃圾焚烧飞灰洗水资源化处理系统包括预处理系统、超滤系统、纳滤系统、反渗透系统、高倍浓缩系统和蒸发系统，预处理系统、超滤系统、纳滤系统8、反渗透系统9、高倍浓缩系统10和蒸发系统顺次连接；

预处理系统包括均质调节池1、氢氧化钠反应池2、碳酸钠反应池3、第一沉淀池4、硫化钠反应池5和第二沉淀池；均质调节池1、氢氧化钠反应池2、碳酸钠反应池3、第一沉淀池4、硫化钠反应池5和第二沉淀池6顺次连接。

本实用新型提供一种垃圾焚烧飞灰洗水资源化处理系统，通过设置氢氧化钠反应池，去除飞灰洗水中一部分重金属和镁离子，通过设置碳酸钠反应池，去除废水中大量的钙离子，然后再设置第一沉淀池以对前面两个反应池内的反应物进行沉淀处理；通过设置硫化钠反应池来去除未除去的重金属；通过设置第二沉淀池，并向第二沉淀池内加入絮凝剂以对废水进行聚合混凝沉淀；通过设置超滤系统将反应过程中的ss去除，拦截颗粒物；通过设置纳滤系统，进行分盐处理同时拦截二价以及以上的重金属离子，提高蒸发系统内盐的纯度；设置反渗透系统对纳滤产水进行初步浓缩，然后再通过高倍浓缩系统进行再次浓缩，由高倍浓缩系统所排出的浓缩液进入蒸发系统进行蒸发结晶处理。

垃圾焚烧飞灰洗水资源化处理系统还设有压滤装置12，压滤装置12的入口分别与第一沉淀池4、硫化钠反应池5和第二沉淀池6的底部相连通；压滤装置12用于对反应池或者沉淀池内的泥水进行分离，压滤液回流至均质调节池1内，压滤泥饼外运。

压滤装置12为板框式压滤机或者履带式压滤机或者皮带式真空干燥机。

超滤系统为管式超滤装置7，管式超滤装置内设置陶瓷膜或者管式超滤膜。

纳滤系统8内设置卷式纳滤膜或者陶瓷膜。纳滤膜对重金属拦截率达到95%以上，氯盐初步浓缩，浓缩至含盐量6～8%，系统操作压力65～90bar。

反渗透系统9内设置卷式反渗透膜。

高倍浓缩系统10由中空纤维膜装置和反渗透装置构成，中空纤维膜装置用于实现主体浓缩，反渗透装置用于提供循环液。主体是中空纤维膜装置，浓缩液进入中空纤维膜装置内部，同时反渗透装置制备循环液进行，作为辅助主体系统降低高盐份一侧与低盐测得渗透压差，降低泵提供外部有效力，达到降低整体操作压力与提高浓缩盐分，将含盐量6～8%浓液进一步浓缩至14～17%，操作压力60～85bar。

蒸发系统为mvr蒸发器11，进行nacl、kcl分盐结晶。

具体工艺如下：

垃圾焚烧飞灰洗水，其组成为：氯离子含量25600mg/l，硫酸盐含量3190mg/l，钙含量4000mg/l，镁含量100mg/l，cr含量1.4mg/l，zn含量12.4mg/l，cd含量1.2mg/l，as含量0.8mg/l，cu含量0.85mg/l等，进行如下处理：

将垃圾焚烧飞灰洗水进行收集进均质调节池处理，然后经过氢氧化钠反应池投加naoh进行调节ph沉淀去除部分重金属与镁离子；将氢氧化钠反应池的溶液溢流至碳酸钠反应池，投加na2co3进行去除钙离子，对废水进行软化加药处理；经过2个反应池加药处理进入第一沉淀池中进行沉降上清液进入硫化钠反应池，投加na2s进行重金属离子的去除，同时需要第二沉淀池再次沉降处理，进入管式超滤装置进行ss去除，拦截大颗粒物确保后续膜工艺的进膜悬浮物标准；管式超滤装置的出水进入纳滤系统进行分盐处理，主要将硫酸盐与氯盐分离，同时将2次加药处理重金属的残量金属再次拦截，达到产水回用重金属外排要求；纳滤系统分盐后产出水进入反渗透系统进行预浓缩，将浓缩液含盐量达到6～8%，产出水进行收集回用，浓缩液进入高倍浓缩系统，进行二次浓缩，含盐量达到14～17%，产出水与反渗透产出水混合回用生产工艺；将二次浓缩浓液进入mvr蒸发器进行分盐结晶，分别得出高纯度nacl、kcl，可以作为循环资源再次利用。产出水质指标：氯离子含量600mg/l，钙含量16mg/l，镁含量8mg/l，cr含量0.05mg/l，zn含量0.1mg/l，cd含量0.05mg/l，as含量0.05mg/l，cu含量0.05mg/l等；二次浓缩液含盐量14～17%；nacl、kcl结晶达到二级工业盐标。整体资源化工艺系统，将蒸发系统水量降低45%，大大降低蒸发结晶带来的高额运行费用，同时确保蒸发结晶盐的纯度和增加60%的水复用率，节约水资源。

上述具体实施方式用来解释说明本实用新型，仅为本实用新型的优选实施例，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改、等同替换、改进等，都落入本实用新型的保护范围。