一种飞灰脱氯的FWD系统[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 213134439 U(45)授权公告日 2021.05.07

(21)申请号 201921257029.2(22)申请日 2019.08.05

(73)专利权人 北京中科国润环保科技有限公司

地址 100095 北京市海淀区中关村环保科

技园7号院11号楼(72)发明人 李忠锋　赵小楠　李杨杰　(74)专利代理机构 北京思元知识产权代理事务

所(普通合伙) 11598

代理人 余光军(51)Int.Cl.

B09B 3/00(2006.01)B09B 5/00(2006.01)

权利要求书1页 说明书5页 附图1页

CN 213134439 U()实用新型名称

一种飞灰脱氯的FWD系统(57)摘要

本实用新型涉及一种飞灰脱氯的FWD系统，包括依次连接的飞灰准备单元、飞灰洗脱单元和水质净化单元，其中，飞灰准备单元包括原灰仓、下料计量装置、预搅拌水罐和预搅拌罐；飞灰洗脱单元包括依次连接的一级水洗罐、水力旋流器、二级水洗罐、一级水洗液罐、一级离心机、1#中间罐、重金属脱除罐、二级离心机、脱钙反应罐、脱钙离心机、三级水洗罐、1#供水罐、三级离心机、2#供水罐、2#中间罐和水质稳定反应罐；水质净化单元包括依次连接的缓存水池、一级砂滤供水罐、一级砂滤塔、二级砂滤供水罐、二级砂滤塔、一级精滤塔、中和罐、稳定水池和二级精滤塔。采用本实用新型系统对飞灰进行水洗处置，可实现飞灰的资源化梯级利用。

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权　利　要　求　书

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1.飞灰脱氯的FWD系统，其特征在于，由飞灰准备单元(1)、飞灰洗脱单元(2)和水质净化单元(3)组成；

所述飞灰准备单元(1)包括：原灰仓(101)、下料计量装置(102)、预搅拌水罐(103)、预搅拌罐(104)，原灰经所述原灰仓(101)进入下料计量装置(102)，下料计量装置(102)的飞灰和预搅拌水罐(103)的水进入预搅拌罐(104)，经搅拌配置成飞灰浆并将所述飞灰浆送至飞灰洗脱单元(2)的一级水洗罐(201)中；

所述飞灰洗脱单元(2)包括：一级水洗罐(201)、水力旋流器(202)、二级水洗罐(203)、一级水洗液罐(204)、一级离心机(205)、1#中间罐(206)、重金属脱除罐(207)、二级离心机(208)、脱钙反应罐(209)、脱钙离心机(210)、三级水洗罐(211)、1#供水罐(212)、三级离心机(213)、2#供水罐(214)、2#中间罐(215)、水质稳定反应罐(216)；所述一级水洗罐(201)的灰浆出口与水力旋流器(202)灰浆入口相连，通过渣浆泵将所述一级水洗罐(201)中的飞灰浆在所述水力旋流器(202)中完成脱氯处理后得到一级水洗灰和一级水洗液A，所述一级水洗液A经所述一级水洗液罐(204)送入一级离心机(205)，所述一级水洗液A经所述一级离心机(205)分离后得到一级水洗灰B和一级水洗液B，所述一级水洗灰A和一级水洗灰B进入所述二级水洗罐(203)并在二级水洗罐(203)中加水配置成质量浓度20％‑30％的飞灰浆；所述二级水洗罐(203)中的飞灰浆通过渣浆泵送入二级离心机(208)分离后得到二级水洗灰和二级水洗液，所述二级水洗灰进入三级水洗罐(211)并配置成飞灰浆，所述二级水洗液送入1#供水罐(212)中作为所述预搅拌水罐(103)的用水；所述三级水洗罐(211)中的飞灰浆通过渣浆泵送入三级离心机(213)分离后得到三级水洗灰和三级水洗液，所述三级水洗灰送入干燥单元所属三级水洗液送入2#供水罐作为二级水洗罐(203)和一级离心机(205)的用水；所述一级水洗液B经1#中间罐(206)收集后送入所述重金属脱除罐(207)，并向所述重金属脱除罐(207)加入药剂脱除其中的若干种重金属盐，经所述重金属脱除罐(207)处理后的水洗液送入所述脱钙反应罐(209)，所述脱钙反应罐(209)中的水洗液进入脱钙离心机(210)进行脱钙处理后得到脱钙飞灰和脱钙液，所述脱钙飞灰进入三级水洗罐(211)，所述脱钙液经所述2#中间罐(215)进入所述水质稳定反应罐(216)进行处理，经所述水质稳定反应罐(216)处理后的水洗液进入缓存水池(301)进行沉淀处理，经所述缓存水池(301)沉淀处理后的污泥进入脱钙反应罐(209)，经所述缓存水池(301)沉淀处理后的水洗液进入水质净化单元(3)；

所述水质净化单元(3)包括：缓存水池(301)、一级砂滤供水罐(302)、一级砂滤塔(303)、二级砂滤供水罐(304)、二级砂滤塔(305)、一级精滤塔(306)、中和罐(307)、稳定水池(308)、二级精滤塔(309)、MVR供水池(310)；经所述缓存水池(301)沉淀处理后的废水经一级砂滤供水罐(302)送入一级砂滤塔(303)进行一级过滤处理；经所述一级砂滤塔(303)处理后的水洗液经二级砂滤供水罐(304)送入二级砂滤塔(305)进行二级过滤处理；经所述二级砂滤塔(305)处理后的水洗液送入一级精滤塔(306)进行一级精滤处理；经一级精滤塔(306)处理过的水洗液进入中和罐(307)，在所述中和罐(307)中一级精滤塔(306)的水洗液与酸性液体及进行中和反应，经中和反应后的水洗液经稳定水池(308)后进入二级精滤塔(309)进行二级精滤处理；经所述二级精滤塔(309)处理后的水洗液进入MVR供水池(310)。

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说　明　书一种飞灰脱氯的FWD系统

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技术领域

[0001]本实用新型属于危险废弃物的无害化处置和资源化利用领域，具体涉及一种飞灰脱氯的 FWD的工艺。背景技术

[0002]随着经济的发展和人民生活水平的提高，垃圾问题日益突出，据统计，我国668座城市中有2/3被垃圾环带包围——“垃圾围城”。垃圾在处理过程中产生的二次污染，使得我们的“垃圾围城”正在向“危废围城”演变，这对我们的生存环境造成巨大危害。[0003]目前，垃圾处理方式主要以填埋和焚烧为主。就垃圾填埋而言不但占用大量的土地资源，而且垃圾填埋场就像一颗，随时对土壤和地下水产生污染危害；垃圾焚烧虽然对垃圾实现了减量化、资源化处理，但是仍产生大量的有毒有害且难处置物质——飞灰。[0004]飞灰是垃圾焚烧过程中收集于烟气管道、烟气净化、分离器和除尘器装置等处的容重较轻、粒径细小的粉体物质。飞灰中不仅含有大量的Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn等重金属无机有害物，还富集了高浓度的具有最强毒性的二恶英等有机致癌物，是国家指定的危险废物。飞灰的处置主要采用水泥固化处理、熔融烧结、药剂稳定化等技术。水泥固化处理对环境存在长期的、潜在威胁；熔融烧结技术很难控制Pb、Cd、Zn等易挥发重金属元素与氯化氢气体逸出的二次污染；药剂稳定化不能对二嗯英等有机污染物以及盐类进行稳定化；填埋处理需要占用大量的土地，填埋渗滤液容易污染地下水和土壤。[0005]中国发明专利(申请号：201510236605.5)公开了一种垃圾焚烧飞灰的水洗软化系统，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。本发明垃圾焚烧飞灰的水洗软化系统解决了泥饼中氯含量过高的问题，处理效果好，出水水质稳定，但洗脱过程工艺复杂，运行成本高。

[0006]为对垃圾焚烧飞灰的进行无害化处置和资源化利用，本文提出了飞灰水洗脱氯的FWD工艺技术。

实用新型内容

[0007]针对现有技术的不足，本实用新型提出了一种飞灰脱氯的FWD工艺，采用将飞灰/氯盐水洗分离技术和洗氯废水净化技术相耦合，解决了飞灰填埋处理需要占用大量的土地，填埋渗滤液容易污染地下水和土壤的问题；此外，飞灰经脱氯处理后进入水泥窑煅烧不但解决了飞灰中氯盐对窑炉的挂壁、堵塞问题，而且大大提高了水泥窑的飞灰处理能力。[0008]为解决上述技术问题，本实用新型专利采取的技术方案为：[0009]本实用新型提出的一种飞灰脱氯的FWD工艺，包括飞灰准备单元、飞灰洗脱单元、水质净化单元，包括如下步骤：[0010](1)飞灰准备是将原灰储仓中飞灰输送至下料计量装置计量后，给入预搅拌罐搅拌、配制成质量浓度20％‑30％的飞灰浆，并将所述飞灰浆送至飞灰洗脱单元的一级水洗罐

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(2)飞灰洗脱是将所述预搅拌罐中的所述灰浆依次进行一级水洗、二级水洗、三级

水洗的脱氯处理，获得水洗灰和水洗液，所述水洗液送至水质净化单元；[0012](3)水质净化是将所述飞灰洗脱单元的所述洗脱液依次进行重金属脱除、钙镁离子脱除、沉淀、砂滤、精滤处理，达到可以蒸发制盐的水质要求。[0013]进一步的，所述飞灰洗脱单元中一级水洗、二级水洗、三级水洗过程的水洗灰的去向依次为：

[0014]所述一级水洗过程是通过渣浆泵将所述一级水洗罐中的飞灰浆给入水力旋流器分离后得到一级水洗灰A和一级水洗液A，一级水洗液A进入一级离心机分离后得到一级水洗灰B 和一级水洗液B，一级水洗灰A和一级水洗灰B进入二级水洗罐并配置成质量浓度20％‑30％的飞灰浆；

[0015]所述二级水洗过程是通过渣浆泵将二级水洗罐中的飞灰浆打入二级离心机分离后得到二级水洗灰和二级水洗液，二级水洗灰进入三级水洗罐并配置成质量浓度20％‑30％的飞灰浆；

[0016]所述三级水洗过程是通过渣浆泵将三级水洗罐中的飞灰浆打入三级离心机分离后得到三级水洗灰和三级水洗液。[0017]进一步的，所述飞灰洗脱单元内一级水洗、二级水洗、三级水洗过程中的水洗液去向依次为：

[0018]所述一级水洗液B依次送入1#中间罐、脱钙反应罐、脱钙离心机、2# 重金属脱盐罐、中间罐、水质稳定反应罐处理后进入缓存水池沉淀；[0019]所述二级水洗液送入1#供水罐，作为所述预搅拌水罐用水；[0020]所述三级水洗液送入2#供水罐，作为所述二级水洗罐和所述一级离心机的用水。[0021]进一步的，所述水质净化单元内，水质净化过程中将缓存水池中沉淀分离出的废水依次进入一级砂滤供水罐、一级砂滤塔、二级砂滤供水罐、二级砂滤塔、一级精滤、中和罐、稳定水池、二级精滤处理后，经MVR供水池送入MVR蒸发制盐单元处理后获得飞灰水洗氯化物。

[0022]进一步的，所述飞灰洗脱单元内，在一级水洗罐、二级水洗罐、三级水洗罐的输送管道中分别加入设定浓度和比例的PAM溶液，并通过泵送入管道内混合均匀后，再分别进入一级离心机、二级离心机、三级离心机进行离心脱水。[0023]进一步的，所述飞灰洗脱单元内，脱钙离心机的水洗灰进入二级水洗罐。[0024]进一步的，所述飞灰洗脱单元内，需在在1#中间罐中加入一定浓度和比例的碱液。[0025]进一步的，所述水质净化单元内，需在在中和罐中加入一定浓度和比例的酸液。[0026]进一步的，所述水质净化单元内，所述缓存水池沉淀分离出的污泥回送至脱钙反应罐。

[0027]本实用新型至少包括以下有益效果：飞灰洗脱过程采用多级逆流漂洗，大大降低了洗脱过程水耗，脱氯效果达到90％以上，水洗灰可以直喷或经干燥后进入水泥窑煅烧；对水洗脱盐废水进行多级净化除杂，达到可以蒸发的水质要求，通过蒸发可获得高附加值的氯盐。本技术实现了飞灰的无害化处置，获得可观的水泥原料、副产我国稀缺的钾盐资源。因此，采取本工艺手段对飞灰进行水洗处置，可实现飞灰的资源化梯级利用。

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附图说明

[0028]图1为本实用新型飞灰脱氯的工艺设备系统示意图。[0029]其中，飞灰准备单元1、原灰仓101、下料计量装置102、预搅拌水罐103、预搅拌罐104、飞灰洗脱单元2、一级水洗罐201、水力旋流器202、二级水洗罐203、一级水洗液罐204、一级离心机205、1#中间罐206、重金属脱除罐207、二级离心机208、脱钙反应罐209、脱钙离心机210、三级水洗罐211、1#供水罐212、三级离心机213、2#供水罐214、2#中间罐 215、水质稳定反应罐216、水质净化单元3、缓存水池301、一级砂滤供水罐302、一级砂滤塔303、二级砂滤供水罐304、二级砂滤塔305、一级精滤塔306、中和罐307、稳定水池 308、二级精滤塔309、MVR供水池310。具体实施方式

[0030]为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。[0031]根据本实用新型的实施例，本实用新型采用垃圾焚烧飞灰为原料，进行水洗脱氯处理。

[0032]根据本实用新型的实施例，图1为本实用新型飞灰脱氯的工艺设备系统示意图，参照图 1所示，本实用新型所述飞灰脱氯的FWD工艺包括：飞灰准备单元1、飞灰洗脱单元2、水质净化单元3。

[0033]根据本实用新型的实施例，参照图1所示，本实用新型所述飞灰准备单元1包括：原灰仓101、下料计量装置102、预搅拌水罐103、预搅拌罐104。原灰经所述原灰仓101进入下料计量装置102，下料计量装置102的飞灰和预搅拌水罐103的水进入预搅拌罐104，经搅拌配置成质量浓度为20‑30％的飞灰浆，并将所述飞灰浆送至飞灰洗脱单元的一级水洗罐中。[0034]根据本实用新型的实施例，参照图1所示，本实用新型所述飞灰洗脱单元2包括：一级水洗罐201、水力旋流器202、二级水洗罐203、一级水洗液罐204、一级离心机205、1#中间罐206、重金属脱除罐207、二级离心机208、脱钙反应罐209、脱钙离心机210、三级水洗罐211、1#供水罐212、三级离心机213、2#供水罐214、2#中间罐215、水质稳定反应罐 216。所述一级水洗罐201的灰浆出口与水力旋流器202灰浆入口相连，通过渣浆泵将所述一级水洗罐201中的飞灰浆在所述水力旋流器202中完成脱氯处理后得到一级水洗灰A和一级水洗液A，所述一级水洗液A经所述一级水洗液罐204送入一级离心机205，所述一级水洗液A经所述一级离心机205分离后得到一级水洗灰B和一级水洗液B，所述一级水洗灰A 进入，一级水洗灰A和一级水洗灰B进入所述二级水洗罐203，并在二级水洗罐203中加水配置成质量浓度20％‑30％的飞灰浆。所述二级水洗罐203中的飞灰浆通过渣浆泵送入二级离心机208分离后得到二级水洗灰和二级水洗液，所述二级水洗灰进入三级水洗罐211并配置成质量浓度20％‑30％的飞灰浆，所述二级水洗液送入1#供水罐212中作为所述预搅拌水罐103 的用水。所述三级水洗罐211中的飞灰浆通过渣浆泵送入三级离心机213分离后得到三级水洗灰和三级水洗液，所述三级水洗灰送入干燥单元所属三级水洗液送入2#供水罐作为二级水洗罐203和一级离心机205的用水。所述一级水洗液B经1#中间罐206收集后送入所述重金属脱

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除罐207，并向所述重金属脱除罐207加入某一种或几种加药剂脱除其中的若干种重金属盐，经所述重金属脱除罐207处理后的水洗液送入所述脱钙反应罐209，所述脱钙反应罐 209中的水洗液进入脱钙离心机210进行脱钙处理后得到脱钙飞灰和脱钙液，所述脱钙飞灰进入三级水洗罐211，所述脱钙液经所述2#中间罐215进入所述水质稳定反应罐216进行处理，经所述水质稳定反应罐216处理后的水洗液进入所述缓存水池301进行沉淀处理，经所述缓存水池301沉淀处理后的污泥进入脱钙反应罐209，经所述缓存水池301沉淀处理后的水洗液进入水质净化单元3。

[0035]根据本实用新型的实施例，所述水洗过程不仅仅限于三级水洗，可根据原料和水洗飞灰含氯两要求，原灰采用一级至n级水洗，每级水洗过程也不仅仅限于采用一台设备分离设备，可根据原料和水洗飞灰含氯两要求，采用1台至n台分离设备。[0036]根据本实用新型的实施例，参照图1所示，本实用新型所述水质净化单元包括：缓存水池301、一级砂滤供水罐302、一级砂滤塔303、二级砂滤供水罐304、二级砂滤塔305、一级精滤塔306、中和罐307、稳定水池308、二级精滤塔309、MVR供水池310。经所述缓存水池301沉淀处理后的废水经一级砂滤供水罐302送入一级砂滤塔303进行一级过滤处理；经所述一级砂滤塔303处理后的水洗液经二级砂滤供水罐304送入二级砂滤塔305，进行二级过滤处理；经所述二级砂滤塔305处理后的水洗液送入一级精滤塔306，进行一级精滤处理；经一级精滤塔306处理过的水洗液进入中和罐307，在所述中和罐307中一级精滤塔306 的水洗液与酸性液体及进行中和反应，所述经中和反应后的水洗液经稳定水池308后进入二级精滤塔309，进行二级精滤处理；经所述二级精滤塔309处理后的水洗液进入MVR供水池 310。

[0037]根据本实用新型的实施例，所述水质净化过程不仅仅限于二级砂滤，可根据水洗液性质和MVR蒸发制盐水质的要求，采用一级至n级砂滤；所述水质净化过程不仅仅限于二级精，可根据水洗液性质和MVR蒸发制盐水质的要求，采用一级至n级精滤。[0038]根据本实用新型的实施例发现：飞灰洗脱过程采用多级逆流漂洗，大大降低了洗脱过程水耗，脱氯效果达到90％以上，水洗灰可以直喷或经干燥后进入水泥窑煅烧；对水洗脱盐废水进行多级净化除杂，达到可以蒸发的水质要求，通过蒸发可获得高附加值的氯盐。本技术实现了飞灰的无害化处置，获得可观的水泥原料、副产我国稀缺的钾盐资源。因此，采取本工艺手段对飞灰进行水洗处置，可实现飞灰的资源化梯级利用。[0039]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0040]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的。

[0041]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特

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点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

[0042]尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。

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