一种新型高效飞灰药剂螯合稳定系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种新型高效飞灰药剂螯合稳定系统，属于环境保护技术领域。


背景技术：

2.我国经济、工业化水平的提升促使着城市化进程的不断推进，随之而来的就是各类垃圾产量的逐年攀升，垃圾处理处置问题也愈发成为社会关注的焦点。目前较为成熟的垃圾处理方法包括焚烧、填埋、厌氧发酵等。焚烧虽能实现垃圾的快速减量化，但该过程会产生大量的富含重金属物质的飞灰，因此需要对飞灰进行一定的稳定化处理。
3.目前常用的飞灰处理技术为药剂稳定化，常见的药剂包括硫化钠、磷酸钠、硫脲、二甲基二硫代氨基甲酸钠等。药剂稳定化是指飞灰中重金属与有机、无机药剂发生沉淀、吸附包裹、螯合、交联等反应，从而改变重金属的赋存形态，最终实现飞灰浸出毒性的降低。飞灰稳定达标后进一步被运送至特定填埋场填埋处理。然而常见的工业化飞灰螯合设备通常采用药剂小范围喷入，与飞灰的接触面积较小，容易出现飞灰稳定不均匀的现象。本实验针对上述问题，开发出一种新型高效飞灰药剂螯合稳定系统，来解决以上问题。


技术实现要素：

4.本实用新型针对上述背景技术所提及的技术问题，以实现飞灰与螯合剂的高效均匀反应，显著降低了稳定后飞灰的浸出毒性，具有较高的经济与社会环境效益，而采用以下技术方案来实现：
5.一种新型高效飞灰药剂螯合稳定系统，包括飞灰料仓、对流接触反应器、药剂箱、螯合剂罐、水溶剂罐和翻滚搅拌器，所述螯合剂罐的出口端和水溶剂罐的出口端分别与药剂箱相连通，所述药剂箱上设有一号搅拌组件，用于对药剂箱的内部物质进行搅拌作业，所述飞灰料仓的出料端和药剂箱的出口端分别与对流接触反应器相连通，所述对流接触反应器的出口端还设有二号搅拌组件，用于对对流接触反应器的内部物质进行搅拌作业，所述对流接触反应器的底部与翻滚搅拌器的顶部相连通。
6.作为优选实例，所述飞灰料仓侧壁上设有液位计和防湿电加热器。
7.作为优选实例，所述飞灰料仓和对流接触反应器之间通过一号送料管相连通，所述一号送料管上设有流量控制阀。
8.作为优选实例，所述螯合剂罐和药剂箱之间通过二号送料管连通，且所述二号送料管上还连通有进样泵，用于将螯合剂罐内的螯合剂送入药剂箱中，所述水溶剂罐和药剂箱之间连通有输水管，所述输水管上设有进水泵，用于将水溶剂罐内的水溶剂送入药剂箱中。
9.作为优选实例，所述一号搅拌组件包括一号电机和涡轮型搅拌片，所述涡轮型搅拌片设在药剂箱的内部，所述一号电机安装在药剂箱的外壁上，所述涡轮型搅拌片一端通过单轴与药剂箱外壁的一号电机的输出端相连接。
10.作为优选实例，所述药剂箱上部设有输液泵，所述输液泵的输入端通过管路与药
剂箱的内部相连通，所述输液泵的输出端连通有输液管，所述输液管的一端贯穿并伸入对流接触反应器的内部，且所述对流接触反应器内部的输液管的端部上设有雾化喷头，对流接触反应器外部的输液管上还设有流量调节阀；
11.所述一号送料管的一端贯穿并伸入对流接触反应器的内部，并连通有射流扩散器，且所述射流扩散器与雾化喷头在对流接触反应器内部相错设置，且雾化喷头底部与射流扩散器中部相对应。
12.作为优选实例，所述二号搅拌组件包括螺旋导料片和二号电机，所述螺旋导料片设在对流接触反应器的内底部，所述二号电机安装在对流接触反应器的外壁上，所述螺旋导料片的一端与二号电机的输出端相连通。
13.作为优选实例，所述翻滚搅拌器上部设有进料口，所述翻滚搅拌器通过进料口与对流接触反应器的底部相连通，所述翻滚搅拌器内部设有双轴多齿搅拌杆，所述双轴多齿搅拌杆与翻滚搅拌器外部的三号电机相连，且所述翻滚搅拌器底部设有出料口。
14.本实用新型的有益效果是：本实用新型先将螯合剂和水在药剂箱中混合均匀得到混合液，然后通过输液泵和雾化喷头，以雾状形式与通过射流扩散器产生的飞灰颗粒在对流接触反应器中接触反应，得到螯合前驱体固化物，然后通过螺旋导料片运送至翻滚搅拌器中进一步稳定，从而实现飞灰的高效稳定。
附图说明
15.图1为本实用新型的结构示意图。
16.图中：1-飞灰料仓；2-液位计；3-防湿电加热器；4-一号送料管；5-流量控制阀；6-对流接触反应器；7-射流扩散器；8-雾化喷头；9-流量调节阀； 10-输液管；11-输液泵；12-一号电机；13-药剂箱；14-涡轮型搅拌片；15
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二号送样管；16-输水管；17-螯合剂罐；18-进样泵；19-进水泵；20-水溶剂罐；21-二号电机；22-螺旋导料片；23-进料口；24-三号电机；25-双轴多齿搅拌杆；26-翻滚搅拌器；27-出料口。
具体实施方式
17.为了对本实用新型的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
18.如图1所示，一种新型高效飞灰药剂螯合稳定系统，包括飞灰料仓1、对流接触反应器6、药剂箱13、螯合剂罐17、水溶剂罐20和翻滚搅拌器26，螯合剂罐17的出口端和水溶剂罐20的出口端分别与药剂箱13相连通，药剂箱13上设有一号搅拌组件，用于对药剂箱13的内部物质进行搅拌作业，飞灰料仓1的出料端和药剂箱13的出口端分别与对流接触反应器6相连通，对流接触反应器6的出口端还设有二号搅拌组件，用于对对流接触反应器6 的内部物质进行搅拌作业，对流接触反应器6的底部与翻滚搅拌器26的顶部相连通。
19.飞灰料仓1侧壁上设有液位计2和防湿电加热器3。
20.飞灰料仓1和对流接触反应器6之间通过一号送料管4相连通，一号送料管4上设有流量控制阀5。
21.螯合剂罐17和药剂箱13之间通过二号送料管15连通，且二号送料管 15上还连通有进样泵18，用于将螯合剂罐17内的螯合剂送入药剂箱13中，水溶剂罐20和药剂箱13之间
连通有输水管16，输水管16上设有进水泵19，用于将水溶剂罐20内的水溶剂送入药剂箱13中。
22.一号搅拌组件包括一号电机12和涡轮型搅拌片14，涡轮型搅拌片14 设在药剂箱13的内部，一号电机12安装在药剂箱13的外壁上，涡轮型搅拌片14一端通过单轴与药剂箱13外壁的一号电机12的输出端相连接。
23.药剂箱13上部设有输液泵11，输液泵11的输入端通过管路与药剂箱 13的内部相连通，输液泵11的输出端连通有输液管10，输液管10的一端贯穿并伸入对流接触反应器6的内部，且对流接触反应器6内部的输液管10 的端部上设有雾化喷头8，对流接触反应器6外部的输液管10上还设有流量调节阀9；
24.一号送料管4的一端贯穿并伸入对流接触反应器6的内部，并连通有射流扩散器7，且射流扩散器7与雾化喷头8在对流接触反应器6内部相错设置，且雾化喷头8底部与射流扩散器7中部相对应。
25.二号搅拌组件包括螺旋导料片22和二号电机21，螺旋导料片22设在对流接触反应器6的内底部，二号电机21安装在对流接触反应器6的外壁上，螺旋导料片22的一端与二号电机21的输出端相连通。
26.翻滚搅拌器26上部设有进料口23，翻滚搅拌器26通过进料口23与对流接触反应器6的底部相连通，翻滚搅拌器26内部设有双轴多齿搅拌杆25，双轴多齿搅拌杆25与翻滚搅拌器26外部的三号电机24相连，且翻滚搅拌器26底部设有出料口27。
27.本实用新型的具体工作方式如下：
28.(a)、将螯合剂罐17和水溶剂罐20中的工业级混合有机硫药剂和水以1：10的体积比分别通过进样泵18和输水泵19泵入药剂箱13中充分搅拌后得到混合液；
29.(b)、飞灰料仓1中的飞灰(pb的平均浸出浓度为44mg/l)和混合液分别通过射流扩散器7(流量为40m3/h)和雾化喷头8(流量为2m3/h) 在对流接触反应器6中接触反应得到螯合前驱体固化物；
30.(c)、螯合前驱体固化物进一步被送往翻滚搅拌器26混合稳定(转速为100rpm)，最终得到飞灰稳定产物，根据cj/t 313-2009中所记载的九点网格法取样测定得pb的平均浸出浓度为4.14mg/l，螯合率达到了90.59％。
31.需要说明的是：
32.(b)中，飞灰采自于上海黎明再生资源有限公司生活垃圾焚烧厂，焚烧处理对象为城市生活垃圾中的干垃圾组分，飞灰主要收集于袋式除尘阶段，所收集的飞灰外观呈灰色颗粒，伴随少许灰白色与黑色颗粒。
33.另外(b)中，射流扩散器7和雾化喷头8上下错开，雾化喷头8底部与射流扩散器7中部相对应，从而降低雾化喷头8堵塞的可能。
34.(c)中，螯合前驱体固化物在被送往翻滚搅拌器26之前，经过二号电机21所带动的螺旋导料片22转动并向下运输，实现了均匀进料并减少了堵塞。
35.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。