一种生活垃圾焚烧飞灰水洗脱氯方法及其脱氯系统与流程

本发明涉及危险废物处理处置与资源化回收领域，具体涉及一种生活垃圾焚烧飞灰水洗脱氯方法及其脱氯系统。

背景技术：

近年来，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。但是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和痕量的持久性有机污染物(二恶英、呋喃)，被世界各国列为危险废弃物。熔融固化可将飞灰减量化、无害化及资源化做到极致，是目前最先进的飞灰处置技术之一，等离子体熔融具备高效率处置飞灰而越来越受重视。但垃圾焚烧飞灰中存在大量的易溶性盐，主要以kcl、nacl、mgcl2、zncl2、cacl2等氯盐的形式存在，易溶盐的质量分数一般为15%-30%。高浓度的氯化物使飞灰处置时存在污染水体，增加重金属等污染物浸出的风险，如pb、zn、cr、cd等重金属，而且无机氯盐还会在等离子体熔融时随烟气挥发出来形成二次飞灰，造成二次污染，对固定化效果及资源化利用过程带来困难，因此飞灰中氯盐的危害不容忽视。

水洗是一种高效简单的飞灰除氯工艺，可有效避免飞灰氯盐对等离子体熔融形成的二次污染，但将飞灰中可溶性氯盐溶出需要大量的水，飞灰水洗所得污水常用的处置方式是蒸发结晶，蒸发结晶能耗高增加处理成本。如何有效减少飞灰水洗所需用水量，降低系统处理成本是飞灰除氯工艺亟需解决的问题。

中国专利cn201710905024.5与cn201510236605作为水洗飞灰系统，能有效脱除飞灰中的无机氯含量，但其工艺流程较多，且采用多次离心或板框脱水，工艺较为复杂，能耗相对较高。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种生活垃圾焚烧飞灰水洗脱氯系统，工艺简单有效，节约设备投资成本，实现系统用水“零排放”。

为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案：一种生活垃圾焚烧飞灰水洗脱氯方法，包括如下步骤：

（1）固液混合：将飞灰与水按比例进入搅拌釜中搅拌，将飞灰与水充分混合后排入沉淀池进行固液分离；

（2）混合料预压：经过沉淀分离后高浓度混合料用供料泵输入隔膜压滤机中，打开压滤泵进行预压形成滤饼，排出高盐度水；

（3）滤饼清洗：打开清洗水泵，对预压后的滤饼进行多级清洗，将清洗后含高氯的盐水收集后回流至搅拌釜复溶飞灰氯盐；

（4）滤饼脱水：将清洗后的滤饼用压滤泵进行高压压榨形成低含水率滤饼，再用压缩空气对滤饼进行反吹；

（5）滤饼干燥：脱水后的滤饼卸料后输入滤饼干燥机，滤饼中的水经干燥除尘收集后排至搅拌釜循环利用；

（6）高盐水处理：沉淀分离后的上层高盐水进入污水处理系统处理后进行蒸发结晶，蒸发后的冷凝水回流至搅拌釜中，结晶盐外排综合利用。

进一步地，所述步骤（1）中将飞灰与水按比例按照1:2～15的质量比进入搅拌釜中搅拌，搅拌时间为10～120min；飞灰与水充分混合后排入沉淀池进行固液分离；池中停留时间为10～120min。

进一步地，所述步骤（2）中混合料用供料泵输入隔膜压滤机中，设置过滤压力为0.5～1.0mpa，并维持过滤压力时间为0～30min。

进一步地，所述步骤（2）中预压榨采用水压压榨，压力为0.5～1.0mpa。

进一步地，所述步骤（3）中滤饼清洗方式为多级逆流水洗。

进一步地，所述步骤（4）中滤饼压榨采用水压压榨，压力为1.0～2.0mpa；滤饼反吹压力为0.3～1.0mpa，反吹时间为5～60min。

进一步地，所述步骤（5）中所述的滤饼干燥设备为真空耙式干燥机、桨叶干燥机、闪蒸干燥机中的一种或几种。

进一步地，所述步骤（5）中滤饼干燥后的滤饼含水率为0～5%；滤饼干燥后的滤饼干基含氯量低于1%。

进一步地，所述步骤（6）污水处理系统采用化学沉淀、混凝沉淀、砂滤、树脂软化、膜过滤中的一种或几种；蒸发结晶工艺采用单效蒸发、多效蒸发、mvr中的一种或几种。

本发明还公开了一种生活垃圾焚烧飞灰水洗脱氯系统，包括搅拌釜（1）、盐水箱（2）、水泵（3）、沉淀池（4）、污泥泵（5）、隔膜压滤机（6）、压滤泵（8）、滤饼清洗泵（9）、水箱一（10）、水箱二（11）、水箱三（12）、压缩空气罐（13）、输送机（14）、污泥干化设备（15）、除尘过滤设备（16）；所述搅拌釜（1）的顶部设置补水口；所述的不水口通过水泵（2）与所述的盐水箱（2）连接；搅拌釜（1）的下部设置有混合液排出口；所述的混合液排出口与所述的沉淀池（4）连接；所述的沉淀池（4）的底部设置污泥排出口；所述污泥排出口通过污泥泵（5）与所述的隔膜压滤机（6）连接；所述的隔膜压滤机（6）通过滤饼清洗泵（9）与水箱一（10）、水箱二（11）和水箱三（12）连接；所述的隔膜压滤机（6）与压滤泵（8）与压滤水箱（7）连接；所述的隔膜压滤机（6）还与压缩空气罐（13）连接；所述隔膜压滤机（6）的底部设置滤饼出口；所述的滤饼出口与所述的输送机（14）连接；所述的输送机（14）与所述的污泥干化设备（15）连接；所述的污泥干化设备（15）与除尘过滤设备（16）连接，所述的除尘过滤设备（16）与水箱三（12）连接。

本发明的有益效果：

1、本发明滤饼在隔膜压滤设备中为错流过滤清洗，只需在单套设备中即可实现滤饼清洗脱氯，无需多次复溶搅拌压滤或离心脱水，极大地减少压滤机或离心机地数量，有效节约设备投资成本，且错流清洗在滤饼中交替清洗，以较低水量带走较多的氯盐，有效节约用水量；

2、本发明采用多级逆流清洗，先以较浓溶液清洗而后以较稀溶液或清水，将滤饼清洗完成的同时将清洗液进一步提浓形成高盐水，有效节约洗脱氯盐的用水量；

3、溶氯盐的高盐水经过水处理且蒸发后形成冷凝水与滤饼干燥尾气冷凝水回流水箱收集，作为搅拌釜补水循环使用，实现系统用水“零排放”。

附图说明

为了更清晰地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的生活垃圾焚烧飞灰水洗脱氯系统框图。

具体实施方式

下面将通过具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明的一种生活垃圾焚烧飞灰水洗脱氯方法，包括如下步骤：

（1）固液混合：中将飞灰与水按比例按照1:2～15的质量比进入搅拌釜中搅拌，搅拌时间为10～120min；飞灰与水充分混合后排入沉淀池进行固液分离；池中停留时间为10～120min。

（2）混合料预压：经过沉淀分离后高浓度混合料用供料泵输入隔膜压滤机中，设置过滤压力为0.5～1.0mpa，并维持过滤压力时间为0～30min；打开压滤泵进行预压形成滤饼，排出高盐度水；预压榨采用水压压榨，压力为0.5～1.0mpa。

（3）滤饼清洗：打开清洗水泵，对预压后的滤饼进行多级逆流水洗，将清洗后含高氯的盐水收集后回流至搅拌釜复溶飞灰氯盐；

（4）滤饼脱水：将清洗后的滤饼用压滤泵进行高压压榨形成低含水率滤饼，再用压缩空气对滤饼进行反吹；滤饼压榨采用水压压榨，压力为1.0～2.0mpa；滤饼反吹压力为0.3～1.0mpa，反吹时间为5～60min；

（5）滤饼干燥：脱水后的滤饼卸料后输入滤饼干燥机，滤饼中的水经干燥除尘收集后排至搅拌釜循环利用；滤饼干燥设备为真空耙式干燥机、桨叶干燥机、闪蒸干燥机中的一种或几种；滤饼干燥后的滤饼含水率为0～5%；滤饼干燥后的滤饼干基含氯量低于1%；

（6）高盐水处理：沉淀分离后的上层高盐水进入污水处理系统处理后进行蒸发结晶，蒸发后的冷凝水回流至搅拌釜中，结晶盐外排综合利用；污水处理系统采用化学沉淀、混凝沉淀、砂滤、树脂软化、膜过滤中的一种或几种；蒸发结晶工艺采用单效蒸发、多效蒸发、mvr中的一种或几种。

本发明采用多级逆流对飞灰进行水洗，在保证飞灰脱氯效率的同时极大的节约用水，且滤饼在隔膜压滤设备中为错流清洗，只需在单套设备中进行，无需多次复溶搅拌压滤脱水，工艺简单有效，节约设备投资成本；另外，溶氯盐的高盐水经过水处理且蒸发后形成冷凝水与滤饼干燥尾气冷凝水回流水箱收集，作为搅拌釜补水循环使用，实现系统用水“零排放”。

实施例2

如图1所示，为本发明的一种生活垃圾焚烧飞灰水洗脱氯系统，包括搅拌釜1、盐水箱2、水泵3、沉淀池4、污泥泵5、隔膜压滤机6、压滤泵8、滤饼清洗泵9、水箱一10、水箱二11、水箱三12、压缩空气罐13、输送机14、污泥干化设备15、除尘过滤设备16；所述搅拌釜1的顶部设置补水口；所述的不水口通过水泵3与所述的盐水箱2连接；搅拌釜1的下部设置有混合液排出口；所述的混合液排出口与所述的沉淀池4连接；所述的沉淀池4的底部设置污泥排出口；所述污泥排出口通过污泥泵5与所述的隔膜压滤机6连接；所述的隔膜压滤机6通过滤饼清洗泵9与水箱一10、水箱二11和水箱三12连接；所述的隔膜压滤机6与压滤泵8与压滤水箱（7）连接；所述的隔膜压滤机6还与压缩空气罐13连接；所述隔膜压滤机6的底部设置滤饼出口；所述的滤饼出口与所述的输送机14连接；所述的输送机14与所述的污泥干化设备15连接；所述的污泥干化设备15与除尘过滤设备16连接，所述的除尘过滤设备16与水箱三12连接。

飞灰或二次飞灰输送至搅拌釜1中，由水泵3从盐水箱2中向搅拌釜1中补水，开启搅拌釜进行固液混合，混合液排至沉淀池4进行固液分离，沉淀池4底部泥浆由污泥泵5送入隔膜压滤机6中，开启压滤泵8，将隔膜压滤机6中的泥浆进行预压，形成初态滤饼；待压滤泵8泄压后，开启滤饼清洗泵9，将水箱一10中水抽入压滤机6中清洗滤饼，清洗液排至盐水箱2中，清洗30min后将清洗进水切换水箱二11，30min后切至水箱三12再次清洗，三级清洗完成后，开启压滤泵8对滤饼进行终压，压滤控制在1.4mpa，并维持过滤压力时间为20min，待压滤泵8泄压后，将压缩空气罐13打开，对滤饼进行反吹，降低滤饼含水率；将脱水后的滤饼通过输送机14送至污泥干化设备15，得到干化物含水率小于5%，外运进行固定化或资源化处置，滤饼中的残余水经除尘过滤设备16处理后回流至水箱12循环利用。沉淀池4中的上层液排至污水处理系统处理后再进行蒸发结晶，结晶盐可作为工业盐进行综合利用（如融雪剂），冷凝水回流至盐水箱12作为清洗补给水再利用。

上面所述的实施例仅仅是本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进均应落入本发明的保护范围，本发明的请求保护的技术内容，已经全部记载在技术要求书中。