一种低液固比飞灰梯级反洗系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种低液固比飞灰梯级反洗系统，属于环保技术领域。


背景技术：

2.飞灰无害化处理垃圾焚烧飞灰是垃圾焚烧后在热回收利用系统、烟气净化系统收集的物质。工业垃圾焚烧炉一般是使用ca(oh)2布袋除尘后得到焚烧飞灰，其中含有pb、zn、cu等重金属，二噁英和大量的可溶性氯盐，若处理不当，将会造成重金属和浓盐水迁移，污染地下水、土壤及空气。因此，必须对其进行处理。一般有以下几种处理方法：
①
经过适当处理按危险废物填埋，但处理成本较高；
②
固化与稳定化，主要有水泥固化、沥青固化、熔融固化、化学药剂固化稳定化等，经过固化的飞灰，如符合浸出毒性标准的要求，则可以按普通废物填埋处理。其主要作用是使飞灰中的重金属及其污染组分呈现化学惰性或被包容起来，以便运输和处理，并可降低污染物的毒性和减少其向生态圈的迁移率；
③
将飞灰水洗脱氯，直接作为水泥添加料，重金属分散于水泥熟料中，达到安全标准，二噁英水泥窑焙烧实现无害化分解。其中第三种方法将飞灰中污染物资源化利用具有良好的经济效益并避免了飞灰污染组分二次污染问题，具有明显的优势。
3.将灰飞焚烧后洗涤脱氯用作水泥等建筑材料原料，是飞灰无害化处理的重要经济途径。市场上常用的方法为将飞灰通过洗涤等去除氯离子，从而达到水泥原料的使用标准。因为过高的氯离子在水泥钢筋混凝土体系中，容易加速钢筋等材料腐蚀。水泥质量标准gb175-2007中，对氯离子含量要求《0.06％，作为水泥原料含氯量应《1％。
4.本实用新型发明人发现现有技术中存在以下问题：目前市场上对飞灰无害化处理用作建筑原料设备工艺存在，残氯含量高、残渣含水率高、设备能耗大、耗水量大易造成二次环境污染问题。市场上急需一种可以有效去除氯离子、节约能耗和水资源的飞灰无害化处理设备。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是解决上述提出的问题，提供一种低液固比飞灰梯级反洗系统解决现有技术残氯含量高、残渣含水率高、设备能耗大、耗水量大和易造成二次环境污染问题的问题。
6.本文提供一种低液固比飞灰梯级反洗系统主要包括：飞灰料仓、钙及重金属固化反应釜、一级压榨机、二级高效水洗槽、二级反洗式压滤机或带式过滤机、三级高效水洗槽、三级反洗式压滤机或带式过滤机、固本化剂料仓、氨气吸收塔和高效预混器。
7.所述高效预混器设有补水口，所述飞灰料仓出口与所述高效预混器进料口连接；所述高效预混器、固本化剂料仓、二级反洗式压滤机或带式过滤机压滤液体及反洗液的出口与所述钙及重金属固化反应釜入口相连；所述钙及重金属固化反应釜气体出口与所述氨气吸收塔入口相连；洗涤完成后，所述钙及重金属固化反应釜浆料出口与所述一级压榨机入口相连，进行固液分离；所述一级压榨机压滤液出口与洗脱液净化系统相连，脱水渣出口
经输送皮带进入所述二级高效水洗槽。
8.所述二级高效水洗槽液体入口与所述三级反洗式压滤机或带式过滤机的压滤液或过滤液入口相连；搅拌洗涤完成后，所述二级高效水洗槽浆料出口与所述二级反洗式压滤机或带式过滤机入口相连，进行固液分离和反洗涤，压滤液与反洗液合并进入所述钙及重金属固化反应釜；所述二级反洗式压滤机或带式过滤机脱水渣出口与所述三级高效水洗槽入口相连；所述三级高效水洗槽进水入口与水量计量装置出口相连，洗涤完成后，所述三级高效水洗槽浆料出口与所述三级反洗式压滤机或带式过滤机入口相连。
9.所述三级反洗式压滤机或带式过滤机反洗进水入口与所述水量计量装置出口相连，所述三级反洗式压滤机或带式过滤机的压滤液或过滤液和反洗液分走不同管路，所述反洗液出口与所述二级反洗式压滤机或带式过滤机反洗液入口相连。
10.所述飞灰原料为生活垃圾焚烧工艺产生的飞灰产物。
11.有益效果为：
12.本实用新型提供一种低液固比飞灰梯级反洗系统具有便于维护、工作周期长、残渣体积少、残渣含水率低、残渣经济价值大、节水、节能及无二次环境污染的优点。
13.其中通过多级压滤或过滤，可以有效降低残渣含水及含氯，便于后续处理并提高其经济价值；其中通过多级压滤或过滤液回流和反洗洗脱液内部再处理等措施，大大减少了外部水的使用，减少了水资源的消耗；其中将重金属在钙及重金属固化反应釜和一级压滤将重金属固化于飞灰中，解决了水洗液重金属二次环境污染问题。
附图说明
14.附图1为飞灰水洗及资源综合利用系统示意图；
15.飞灰料仓1；钙及重金属固化反应釜2；一级压榨机3；二级高效水洗槽4；二级反洗式压滤机或带式过滤机5；三级高效水洗槽6；三级反洗式压滤机或带式过滤机7；固本化剂料仓8；氨气吸收塔9；高效预混器10；高效预混器补水 11；三级高效水洗槽补水12；反洗补水13；
16.钙及重金属固化反应釜飞灰进料1-1；钙及重金属固化反应釜出料2-1；钙及重金属固化反应釜出气2-2；一级压榨机出料3-1；洗脱液排出3-2；二级高效水洗槽出料4-1；二级反洗式压滤机或带式过滤机出料5-1；二级反洗式压滤机或带式过滤机压滤液回流5-2；二级反洗式压滤机或带式过滤机反洗液回流5-3；三级高效水洗槽出料6-1；三级压滤机或带式过滤机滤渣出料7-1；三级压滤机或带式过滤机反洗液回流7-2；三级压滤机或带式过滤机压滤液回流7-3；钙及重金属固化反应釜进料10-1。
具体实施方式
17.为使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本文保护范围。
18.本文公开了一种低液固比飞灰梯级反洗系统实施例，主要包括：飞灰料仓、钙及重金属固化反应釜、一级压榨机、二级高效水洗槽、二级反洗式压滤机或带式过滤机、三级高
效水洗槽、三级反洗式压滤机或带式过滤机、固本化剂料仓、氨气吸收塔、高效预混器。
19.所述高效预混器设有补水口，所述飞灰料仓出口与所述高效预混器进料口连接；所述高效预混器、固本化剂料仓、二级反洗式压滤机或带式过滤机压滤液体及反洗液的出口与所述钙及重金属固化反应釜入口相连；所述钙及重金属固化反应釜气体出口与所述氨气吸收塔入口相连；洗涤完成后，所述钙及重金属固化反应釜浆料出口与所述一级压榨机入口相连，进行固液分离；所述一级压榨机压滤液出口与洗脱液净化系统相连，脱水渣出口经输送皮带进入所述二级高效水洗槽。
20.所述二级高效水洗槽液体入口与所述三级反洗式压滤机或带式过滤机的压滤液或过滤液入口相连；搅拌洗涤完成后，所述二级高效水洗槽浆料出口与所述二级反洗式压滤机或带式过滤机入口相连，进行固液分离和反洗涤，压滤液与反洗液合并进入所述钙及重金属固化反应釜；所述二级反洗式压滤机或带式过滤机脱水渣出口与所述三级高效水洗槽入口相连；所述三级高效水洗槽进水入口与水量计量装置出口相连，洗涤完成后，所述三级高效水洗槽浆料出口与所述三级反洗式压滤机或带式过滤机入口相连。
21.所述三级反洗式压滤机或带式过滤机反洗进水入口与所述水量计量装置出口相连，所述的压滤液或过滤液和反洗液分走不同管路，所述反洗液出口与所述二级反洗式压滤机或带式过滤机反洗液入口相连。
22.所述飞灰原料为生活垃圾焚烧工艺产生的飞灰产物。
23.本实施例还公开了一种低液固比飞灰梯级反洗系统的运行实例，首次启动时飞灰料仓中飞灰随传送系统进入高效预混器，通过高效预混器补水口进水完成飞灰和水预混，气体通过管路进入氨气吸收塔；飞灰和水预混物进入钙及重金属固化反应釜，并在固化剂作用下飞灰中钙元素和重金属协同固化，氯离子在水中初步溶解；所述飞灰、氯离子和固化混合物在一级压榨机作用下，完成重金属固化物、部分氯离子与飞灰的分离；所述一级压榨机洗脱液另行处理；一级压榨机压滤固体物质进入二级高效水洗槽并与三级反洗式压滤机或带式过滤机的压滤液混合；所述混合物进入二级反洗式压滤机或带式过滤机，含氯离子压滤液和含飞灰的固体物分离，进一步降低固体物中氯含量；所述二级压滤含飞灰的固体物进入三级高效水洗槽并和补入水混合进入三级反洗式压滤机或带式过滤机；所述二级压滤产生压滤液回流至钙及重金属固化反应釜；所述三级反洗式压滤机或带式过滤机完成含氯压滤液和含飞灰固体物质分离，其中压滤液回流至二级高效水洗槽，固体物质脱水洗涤得飞灰浓缩产物。
24.同时，系统中二级反洗式压滤机、三级反洗式压滤机或带式过滤机经过第一步脱水后，需进行第二步反洗操作，替换滤饼中的结晶水，使残余在滤饼中的高浓度盐溶液进一步洗脱，提升脱氯效果：由三级反洗式压滤机或带式过滤机处补水产生三级反洗洗脱液经过二级反洗式压滤机或带式过滤机并对其进行反洗，所产生二级反洗洗脱液汇入钙及重金属固化反应釜。
25.为了更好地说明本实施例的有益效果，本实施例还公开引入了一种固体氯检测方法gbt176-2017水泥化学分析方法，可以对固体中氯离子进行检测。
26.为了更好地说明本实施例的有益效果，本实施例还公开了一些参数：
27.液固比，系统补入水和飞灰质量比；
28.一级压滤洗脱液水量与飞灰质量的比例；
29.残氯，飞灰中残留氯的质量比例。
30.实施例1
31.在已经公开的实施例基础上，本文优选的公开了一种低液固比飞灰梯级反洗系统实施例如图1所示，主要包括：飞灰料仓1、钙及重金属固化反应釜2、一级压榨机3、二级高效水洗槽4、二级反洗式压滤机或带式过滤机5、三级高效水洗槽6、三级反洗式压滤机或带式过滤机7,固本化剂料仓8、氨气吸收塔9、高效预混器10。
32.图中1-1为钙及重金属固化反应釜飞灰进料；图中2-1为钙及重金属固化反应釜出料；图中2-2为钙及重金属固化反应釜出气；图中3-1为一级压榨机出料；图中3-2为洗脱液排出；图中4-1为二级高效水洗槽出料；图中5-1为二级反洗式压滤机或带式过滤机出料；图中5-2为二级反洗式压滤机或带式过滤机压滤液回流；图中5-3为二级反洗式压滤机或带式过滤机反洗液回流；图中6-1为三级高效水洗槽出料；图中7-1为三级压滤机或带式过滤机滤渣出料；图中7-2 为三级压滤机或带式过滤机反洗液回流；图中7-3为三级压滤机或带式过滤机压滤液回流；图中10-1为钙及重金属固化反应釜进料。
33.首次启动时飞灰料仓1中飞灰随传送系统进入高效预混器10，通过高效预混器10的补水口进水完成飞灰和水预混体，通过管路进入氨气吸收塔9；飞灰和水预混物进入钙及重金属固化反应釜2，并在固本化剂料仓8中加入的固化剂作用下飞灰中钙元素和重金属协同固化，氯离子在水中初步溶解；所述飞灰、氯离子和固化混合物在一级压榨机3作用下，完成重金属固化物、部分氯离子与飞灰的分离；所述一级压榨机3的洗脱液另行处理；一级压榨机3的压滤固体物质进入二级高效水洗槽并与三级反洗式压滤机或带式过滤机7的压滤液混合；所述混合物进入二级反洗式压滤机或带式过滤机5，含氯离子压滤液和含飞灰的固体物分离，进一步降低固体物中氯含量；所述二级压滤含飞灰的固体物进入三级高效水洗槽6并和补入水混合进入三级反洗式压滤机或带式过滤机7；所述二级压滤产生压滤液回流至钙及重金属固化反应釜2；所述三级反洗式压滤机或带式过滤机完成含氯压滤液和含飞灰固体物质分离，其中压滤液回流至二级高效水洗槽 4，固体物质脱水洗涤得飞灰浓缩产物。图中12为三级高效水洗槽补水；图中 13为反洗补水。
34.所述高效预混器10设有补水口，图中11为高效预混器补水，所述飞灰料仓 1的出口与所述高效预混器10的进料口连接；所述高效预混器10、固本化剂料仓8、二级反洗式压滤机或带式过滤机5的压滤液体及反洗液的出口与所述钙及重金属固化反应釜2的入口相连；所述钙及重金属固化反应釜2的气体出口与所述氨气吸收塔9的入口相连；洗涤完成后，所述钙及重金属固化反应釜2的浆料出口与所述一级压榨机3的入口相连，进行固液分离；所述一级压榨机3的压滤液出口与洗脱液净化系统相连，脱水渣出口经输送皮带进入所述二级高效水洗槽 4。
35.同时，当系统中二级反洗式压滤机、三级反洗式压滤机或带式过滤机运行一定周期，出现过滤压力过大，出液量小时需要进行反洗操作：由三级反洗式压滤机或带式过滤机7处补水产生三级反洗洗脱液经过二级反洗式压滤机或带式过滤机5并对其进行反洗，所产生二级反洗洗脱液汇入钙及重金属固化反应釜2。
36.在一些可选的实施例，液固比可设置为1:1-2:1，待净化洗脱液水量仅为飞灰质量的50％-150％，洗涤后飞灰中氯《1％，可直接用于水泥原料。
37.实施例2
38.在已经公开的实施例基础上，本文优选的公开了一种低液固比飞灰梯级反洗系统实施例。在如图1所示，主要包括：飞灰料仓1，钙及重金属固化反应釜2、一级压榨机3、二级高效水洗槽4、二级反洗式压滤机或带式过滤机5、三级高效水洗槽6、三级反洗式压滤机或带式过滤机7,固本化剂料仓8、氨气吸收塔9、高效预混器10。
39.在稳定运行状态飞灰料仓1中飞灰随传送系统进入高效预混器10，通过高效预混器10的补水口关闭，由二级反洗式压滤机或带式过滤机5的压滤液部分进水完成飞灰和水预混体，通过管路进入氨气吸收塔9；飞灰和水预混物进入钙及重金属固化反应釜2，并在固本化剂料仓8中加入的固化剂作用下飞灰中钙元素和重金属协同固化，氯离子在水中初步溶解；所述飞灰、氯离子和固化混合物在一级压榨机3作用下，完成重金属固化物、部分氯离子与飞灰的分离；所述一级压榨机3的洗脱液另行处理；一级压榨机3的压滤固体物质进入二级高效水洗槽4并与三级反洗式压滤机或带式过滤机7的压滤液混合；所述混合物进入二级反洗式压滤机或带式过滤机5，含氯离子压滤液和含飞灰的固体物分离，进一步降低固体物中氯含量；所述二级压滤含飞灰的固体物进入三级高效水洗槽6并和补入水混合进入三级反洗式压滤机或带式过滤机7；所述二级压滤产生压滤液回流至钙及重金属固化反应釜2；所述三级反洗式压滤机或带式过滤机7完成含氯压滤液和含飞灰固体物质分离，其中压滤液回流至二级高效水洗槽4，固体物质脱水洗涤得飞灰浓缩产物。
40.其余设计同实施例1。
41.在一些可选的实施例，液固比可设置为1:1-2:1，待净化洗脱液水量仅为飞灰质量的50％-150％，洗涤后飞灰中氯《1％，可直接用于水泥原料。
42.实施例3
43.在已经公开的实施例基础上，本文优选的公开了一种低液固比飞灰梯级反洗系统实施例，结构组成同实施例1，具体参数如下：
44.液固比1:1，待净化洗脱液水量仅为飞灰质量的50％；飞灰进料量10t/h；系统启动时高效预混器进水量10t/h；高效预混器压滤液及反洗液回流10t/h；钙及重金属固化反应釜容积5立方；一级压榨机处理能力20t/h；二级高效水洗槽容积3立方；二级反洗式压滤机或带式过滤机处理能力20t/h；三级高效水洗槽容积3立方；三级反洗式压滤机或带式过滤机20t/h；三级高效水洗槽补水量6t/h；反洗补水量4t/h，可直接用于水泥原料。
45.经试验测得处理后飞灰产出量8t/h，洗涤后飞灰中残氯0.98％，符合设备设计预期。
46.实施例4
47.在已经公开的实施例基础上，本文优选的公开了一种低液固比飞灰梯级反洗系统实施例，结构组成同实施例1，具体参数如下：
48.液固比2:1，待净化洗脱液水量仅为飞灰质量的120％；飞灰进料量15t/h ；系统启动时高效预混器进水量30t/h；高效预混器压滤液及反洗液回流量30t/h；钙及重金属固化反应釜容积10立方；一级压榨机处理能力45t/h；二级高效水洗槽容积5立方；二级反洗式压滤机或带式过滤机处理能力45t/h；三级高效水洗槽容积5立方；三级反洗式压滤机或带式过滤机45t/h；三级高效水洗槽补水量 15t/h；反洗补水量15t/h。
49.经试验测得处理后飞灰产出量12t/h，洗涤后飞灰中残氯0.5％，符合设备设计预期，可直接用于水泥原料。
50.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。