一种飞灰水洗后高盐废水的资源利用系统及方法与流程

本发明涉及垃圾飞灰处理技术领域，尤其涉及一种飞灰水洗后高盐废水的资源利用系统及方法。

背景技术：

垃圾焚烧飞灰是市政生活垃圾焚烧处置过程中烟气净化系统的捕集物和烟道及烟囱底部沉降的底灰。垃圾焚烧飞灰中含有重金属、苯系物、二噁英等污染物，在我国被列为危险废物hw18。

固化稳定化后进入填埋场，是国际主流的飞灰处理方式，是指通过物理-化学方法将有害物质固定或包容在惰性固化基材中的一种无害化处理过程。其目的是使废物中的污染组分呈现化学惰性或被包容起来，使其在运输与处置的过程中更加安全。稳定化填埋的处置方式会占用大量的土地。在填埋场封场后经历自然界的作用下，有害物质有逐渐释放的可能性。进一步研制开发稳定高效的飞灰处理技术和工艺并产业化推广意义重大且势在必行。

水泥窑协同处置垃圾焚烧飞灰是把经过预处理的飞灰作为原料投加到水泥生产过程中，替代了部分水泥原料的同时，有效去除了飞灰中富集的二噁英等有机污染物，实现了飞灰的资源化处置。由于飞灰中含有大量的cl—和重金属元素，为了避免对水泥生产工艺造成影响，必须对其进行预处理。大量的研究表明，采用水洗预处理的方法能够有效地去除飞灰中的cl—，避免因cl-过高引起系统结球和堵料等。

北京建筑材料科学研究总院有限公司发明了一种垃圾飞灰洗灰水的循环利用工艺(cn102020388a)，该工艺进行悬浮物分离、除重金属离子、除钙镁离子、过滤、机械压缩和多效蒸发步骤，工艺的创新点在于悬浮物、重金属离子、钙镁离子的去除，但对水泥窑协同处置飞灰的总要影响因素——氯离子的脱除工艺没有深入探讨和研究。

上海大学发明了一种焚烧飞灰无害化水洗预处理方法(cn1947872a)，本方法是在常温常压下水洗涤飞灰，除去飞灰中的大量可溶出阴离子和部分重金属离子。使其飞灰中氯离子质量百分比浓度降到1％以下，并部分洗出重金属，该处理方法针对的是具体的操作方法和操作参数，但未提供相应的设备选型，在工程应用中尚需合适的设备完成技术路线的产业化应用。

北京中科国润环保科技有限公司公开了一种垃圾焚烧飞灰的水洗软化系统(cn104843923a)，一级离心机b的滤液出口依次与第一中间水池、第一反应池、第二反应池、脱钙中转罐、脱钙离心机连通，脱钙离心机的泥饼出口与二级滤液罐连通，脱钙离心机的滤液出口依次与第二中间水池、水质稳定反应池、一级稳定调节池、二级稳定调节池、过滤系统、ph调节池、稳定水池、mvr蒸发器、清水池连通，碱液储罐分别与第一中间水池、水质稳定反应池连通，一级、二级稳定调节池的污泥出口分别与泥浆储池连通，泥浆储池经管路与一级滤液罐连通，该技术要点是针对飞灰水洗和软化过程中的设备连接和结构进行了详细描述，使飞灰水洗过程具有实际可操作性，但未对水洗脱氯效果的实现方法、操作参数进行说明。

综上，现有飞灰水洗工艺普遍存在以下问题：1.使用离心机过多，对离心机的分离能力没有充分利用；2.未考虑絮凝剂的加入对溶液的风险，有机物的加入会导致后续mvr分盐工艺后盐的纯度下降；3.过滤方式过于简单。

因此，现有飞灰水洗工艺使用离心机过多，对离心机的分离能力没有充分利用、未考虑絮凝剂的加入对溶液的风险，有机物的加入会导致后续mvr分盐工艺后盐的纯度下降以及过滤方式过于简单等问题，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

技术实现要素：

本发明为解决现有飞灰水洗工艺使用离心机过多，对离心机的分离能力没有充分利用、未考虑絮凝剂的加入对溶液的风险，有机物的加入会导致后续mvr分盐工艺后盐的纯度下降以及过滤方式过于简单等问题，提供了飞灰水洗后高盐废水的资源利用系统及方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的第一个方面是提供了一种飞灰水洗后高盐废水的资源利用系统，包括：

用于接收从飞灰水洗液池流出的飞灰水洗液并对所述飞灰水洗液进行脱钙搅拌处理的脱钙反应器；

用于接收从所述脱钙反应器流出溶液的中间水池；

用于接收从所述中间水池流出溶液并对溶液进行过滤处理的第一管式微滤器和第二管式微滤器；

用于接收从所述第一管式微滤器和所述第二管式微滤器流出溶液并对溶液进行ph调节的清水池；

用于接收从所述清水池流出溶液并对溶液进行颗粒吸附处理的活性炭吸附装置；

用于接收从所述活性炭吸附装置流出溶液的mvr供水池；以及

用于接收从所述第一管式微滤器和第二管式微滤器流出反冲洗液液并对反冲洗液进行固液分离的斜板沉淀池。

进一步地，还包括与所述脱钙反应器连接的碱液预搅拌池，所述碱液预搅拌池用于将碱性固体与溶剂进行预搅拌，并将搅拌后得到碱液流入所述脱钙反应器。

进一步地，所述碱液预搅拌池内的碱液通过计量泵按一定流量排入所述所述脱钙反应器内。

进一步地，所述脱钙反应器的底部设有排水口，所述脱钙反应器内的溶液通过所述排水口流入所述中间水池。

进一步地，所述中间水池内溶液通过化工离心泵排入所述第一管式微滤器和第二管式微滤器。

进一步地，所述清水池通过管道与酸液罐连接，所述酸液罐内酸液通过计量泵排入所述清水池。

进一步地，所述中间水池内设有防止悬浮颗粒物沉积在池底的搅拌机。

进一步地，所述碱液预搅拌池内的碱液为碳酸钠溶液。

进一步地，所述清水池通过管道与所述第一管式微滤器和第二管式微滤器连接并对所述第一管式微滤器和第二管式微滤器进行反冲洗。

本发明的第二个方面是提供了一种如上述所述资源利用系统的飞灰水洗后高盐废水的资源利用方法，包括以下步骤：

步骤一、飞灰水洗液池内的飞灰水洗液和所述碱液预搅拌池内的碱液流入脱钙反应器；

步骤二、溶液经过所述脱钙反应器脱钙搅拌处理后，通过设于所述脱钙反应器底部的排水口排入中间水池；

步骤三、所述中间水池内的溶液通过泵排入第一管式微滤器和第二管式微滤器；

步骤四、所述第一管式微滤器和第二管式微滤器通过泵将溶液排入清水池；

步骤五、所述清水池通过管道与酸液罐连接，所述酸液罐内的酸液通过泵排入所述清水池，以调节所述清水池内溶液的ph值；

步骤六、所述清水池内的部分溶液通过泵对所述第一管式微滤器和第二管式微滤器进行反冲洗，所述第一管式微滤器和第二管式微滤器通过泵将反冲洗液排入斜板沉淀池，同时所述清水池内的其余溶液通过泵排入活性炭吸附装置；

步骤七、溶液经过所述活性炭吸附装置处理后，通过泵排入mvr供水池。

进一步地，步骤五中，调节所述清水池(7)内溶液的ph值为7-9。

进一步地，步骤六中所述第一管式微滤器和第二管式微滤器交替运行工作。

本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

本发明提供的飞灰水洗后高盐废水的资源利用系统及方法，具有除硬度、除悬浮固体、除有机物、调节酸碱度的作用，处理后出水水质较好，长期供应mvr设备使用不易造成mvr停机清洗，且该系统集成度高，自动化程度高，管式微滤器自动化进料及冲洗、ph调节自动反馈、活性炭吸附自动切换。

附图说明

图1为本发明飞灰水洗后高盐废水的资源利用系统的结构示意图；

其中，各附图标记为：

1-飞灰水洗液池，2-脱钙反应器，3-碱液预搅拌池，4-中间水池，5-第一管式微滤器，6-第二管式微滤器，7-清水池，8-活性炭吸附装置，9-mvr供水池，10-斜板沉淀池，11-酸液罐。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本发明，但是下述实施例并不限制本发明范围。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种飞灰水洗后高盐废水的资源利用系统，包括：

用于接收从飞灰水洗液池1流出的飞灰水洗液并对飞灰水洗液进行脱钙搅拌处理的脱钙反应器2；

用于接收从脱钙反应器2流出溶液的中间水池4；

用于接收从中间水池4流出溶液并对溶液进行过滤处理的第一管式微滤器5和第二管式微滤器6；

用于接收从第一管式微滤器5和第二管式微滤器6流出溶液并对溶液进行ph调节的清水池7；

用于接受从清水池7流出溶液并对溶液进行颗粒吸附处理的活性炭吸附装置8；

用于接受从活性炭吸附装置8流出溶液的mvr供水池9；以及

用于接收从第一管式微滤器5和第二管式微滤器6流出反冲洗液并对反冲洗液进行固液分离的斜板沉淀池10。

本实施例的一个方面，如图1所示，还包括与脱钙反应器2连接的碱液预搅拌池3，碱液预搅拌池3用于将碱性固体与溶剂进行预搅拌，并将搅拌后得到碱液流入脱钙反应器2。

本实施例的一个方面，如图1所示，碱液预搅拌池3内的碱液通过计量泵按一定流量排入脱钙反应器2内。

本实施例的一个方面，如图1所示，脱钙反应器2的底部设有排水口，脱钙反应器2内的溶液通过排水口流入中间水池4。

本实施例的一个方面，如图1所示，中间水池4内溶液通过化工离心泵排入第一管式微滤器5和第二管式微滤器6，第一管式微滤器5和第二管式微滤器6可过滤水中5μm以上直径的颗粒。

本实施例的一个方面，如图1所示，清水池7通过管道与酸液罐11连接，酸液罐11内酸液通过计量泵排入清水池7，酸液罐7内的溶液为31％的工业盐酸。

本实施例的一个方面，如图1所示，中间水池4内设有防止悬浮颗粒物沉积在池底的搅拌机。

本实施例的一个方面，如图1所示，碱液预搅拌池3内的碱液为碳酸钠溶液。

本实施例的一个方面，如图1所示，清水池7通过管道与所述第一管式微滤器5和第二管式微滤器6连接并对第一管式微滤器5和第二管式微滤器6进行反冲洗。

实施例2

本实施例根据上述的飞灰水洗后高盐废水的资源利用系统提供了一种飞灰水洗后高盐废水的资源利用方法，包括以下步骤：

步骤一、飞灰水洗液池1内的飞灰水洗液和碱液预搅拌池3内的碱液流入脱钙反应器2；

步骤二、溶液经过脱钙反应器2脱钙搅拌处理后，通过设于脱钙反应器2底部的排水口排入中间水池4；

步骤三、中间水池4内的溶液通过化工离心泵排入第一管式微滤器5和第二管式微滤器6；

步骤四、第一管式微滤器5和第二管式微滤器6通过水泵将溶液排入清水池7；

步骤五、清水池7通过管道与酸液罐11连接，酸液罐11内的酸液通过计量泵排入清水池7，以调节清水池7内溶液的ph值；

步骤六、清水池7内的部分溶液通过水泵对第一管式微滤器5和第二管式微滤器6进行反冲洗，第一管式微滤器5和第二管式微滤器6通过水泵将反冲洗液排入斜板沉淀池10，同时清水池7内的其余溶液通过普通离心泵排入活性炭吸附装置8；

步骤七、溶液经过活性炭吸附装置8的颗粒吸附处理后，通过水泵排入mvr供水池9。

本实施例的一个方面，步骤五中，调节清水池7内溶液的ph值为7-9，通过酸液罐11内的31％工业盐酸调节清水池7内的ph值。

本实施例的一个方面，步骤六中第一管式微滤器5和第二管式微滤器6交替运行工作。

本发明实施例提供了飞灰水经过本发明工艺前后水中各离子浓度的数据对比表，其中水的处理量为0.5t/h，碱液的投加量为6.7kg/h，ph调节的酸液用量为4.1kg/h，采用电位滴定仪对工艺前后水中各离子浓度进行测定，表1为飞灰水在未经过本发明脱钙工艺前各离子浓度及ph值表，表2为飞灰水在经过本发明脱钙工艺后各离子浓度及ph值表。

表1

表2

通过表1和表2中数据的对比分析可清楚得知，采用本发明的工艺处理后的飞灰水中各项离子浓度下降效果显著，且ph值控制在7-9之间。

针对现有飞灰水洗工艺使用离心机过多，对离心机的分离能力没有充分利用、未考虑絮凝剂的加入对溶液的风险，有机物的加入会导致后续mvr分盐工艺后盐的纯度下降以及过滤方式过于简单等问题，本发明提供的资源利用系统，具有除硬度、除悬浮固体、除有机物、调节酸碱度的作用，处理后出水水质较好，可以长期供应mvr设备使用而不易造成mvr停机清洗，使得mvr连续使用时长可达到3个月；同时系统中的设备集成度高、自动化程度高，管式微滤器自动化进料及冲洗、ph调节自动反馈、活性炭吸附自动切换。

以上对本发明飞灰水洗后高盐废水的资源利用系统及方法的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。