一种生活垃圾焚烧飞灰水洗液预处理系统
技术领域
本发明涉及垃圾焚烧飞灰处理
技术领域
,具体为一种生活垃圾焚烧飞灰水洗液预处理系统。背景技术
目前,国内生活垃圾采用混合收集、焚烧的方式,焚烧过程中会产生大量的飞灰,飞灰中因含有高浓度的氯元素、大量重金属元素和二噁英类物质,属于危险废物,由于飞灰的化学成分组成和建筑材料相类似,现行飞灰的无害化、资源化处理方式主要为水洗,即将收集的飞灰脱除二噁英后进行水洗,把氯盐、重金属洗出,使灰渣中氯离子质量百分比下降到1%以下,以达到相关原料的浓度要求,灰渣烘干后烧制水泥或用作生产建材,水洗液经过进一步处理、浓缩、蒸发结晶分离工业盐,飞灰经过水洗后,水洗液为一种组分复杂、高盐、高碱废水,需要经过一系列物理、化学处理,主要保留钠、钾和氯离子,剔除其他阴阳离子,再经过膜浓缩、蒸发回收钠盐和钾盐,实现资源化利用的目的。
现在市场上对飞灰进行处理的时候有两个非常棘手的问题急需解决,其一垃圾焚烧飞灰成分波动巨大,会造成飞灰水洗液水质变化巨大,加药沉淀的预处理方式效果不理想,设备运行不稳定,其二飞灰处理系统对水处理的时候药剂使用量大,同时絮凝效果差。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了一种生活垃圾焚烧飞灰水洗液预处理系统,解决了因飞灰因成分波动巨大造成飞灰水洗液水质变化巨大,加药沉淀的预处理方式效果不理想,和飞灰处理时候絮凝效果差的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种生活垃圾焚烧飞灰水洗液预处理系统,包括重金属去除装置和脱钙脱碳装置,所述重金属去除装置的一侧设置有硫化钠反应槽,所述硫化钠反应槽的底端中部贯穿在第一进料管的一端,所述第一进料管的中部固定连接在硫化钠反应槽一侧外壁的上部,所述硫化钠反应槽的另一侧固定连接在硫酸亚铁反应槽的一侧,所述硫酸亚铁反应槽的另一侧固定连接在第一絮凝槽的一侧,所述第一絮凝槽的另一侧固定连接在第一澄清器的一侧,所述第一澄清器的另一侧固定连接在第一澄清池的一侧,所述第一澄清池另一侧侧壁的上部设置有第一溢水口,所述第一溢水口通过第一管道贯通连接在二氧化碳曝气池的一侧,所述二氧化碳曝气池的另一侧通过第一管道贯通连接在沉淀池的一侧,所述沉淀池的另一侧通过第一管道固定连接在脱钙脱碳装置的一侧,所述脱钙脱碳装置的一侧设置有碳酸钠反应槽,所述碳酸钠反应槽的底端中部贯穿在第二进料管的一端,所述第二进料管的另一端和第一管道固定连接,所述第二进料管的中部固定连接在碳酸钠反应槽一侧外壁的上部,所述碳酸钠反应槽的另一侧固定连接在氯化铁反应槽的一侧,所述氯化铁反应槽的另一侧固定连接在第二絮凝槽的一侧,所述第二絮凝槽的另一侧固定连接在第二澄清器的一侧,所述第二澄清器的另一侧固定连接在第二澄清池的一侧,所述第二澄清池另一侧的上部设置有第二溢水口,所述第二溢水口固定连接在出水管的一端,所述出水管的另一端固定连接有中间水槽,所述第一进料管远离硫化钠反应槽的一端中部和第二进料管远离碳酸钠反应槽的一端中部均设置有可调节堰板,所述硫化钠反应槽、硫酸亚铁反应槽、第一絮凝槽、碳酸钠反应槽、氯化铁反应槽和第二絮凝槽的顶壁中部均转动连接在叶轮组件的中部。
优选的,所述第一进料管的另一端固定连接在输料管的一端,所述输料管的另一端固定连接在飞灰滤液槽的底端中部,所述输料管靠近飞灰滤液槽的一侧设置有输料泵,所述飞灰滤液槽的内中部设置有第一搅拌叶,所述第一搅拌叶的上端贯穿飞灰滤液槽的顶壁中部且第一搅拌叶的上端固定连接在第一电机的驱动端。
优选的,所述硫化钠反应槽通过第一上出水口和硫酸亚铁反应槽连通,所述硫酸亚铁反应槽通过第一下出水口和第一絮凝槽连通,所述第一絮凝槽通过第一进水管和第一澄清器连通,所述第一澄清器通过第一连通口和第一澄清池连通。
优选的,所述沉淀池的底端中部贯穿有第二管道的一端,所述第二管道的另一端固定连接有污泥脱水机,所述第二管道上设置有第一排泥泵,所述第二澄清池的底端中部贯穿在第四管道的一端,所述第四管道的另一端固定连接在污泥脱水机上,所述第四管道上设置有第二排泥泵。
优选的,所述第一澄清池底端中部的一侧贯穿有第一污泥回流管,所述第一污泥回流管的另一端贯穿在第一澄清器的底壁一侧,所述第一污泥回流管的一侧设置有第一污泥泵,所述第一澄清池的底端中部贯穿有第三管道的上端,所述第三管道的下端和第二管道连通。
优选的,所述碳酸钠反应槽通过第二上出水口和氯化铁反应槽连通,所述氯化铁反应槽通过第二下出水口和第二絮凝槽连通,所述第二絮凝槽通过第二进水管和第二澄清器连通,所述第二澄清器通过第二连通口和第二澄清池连通。
优选的,所述第二澄清池底端中部的一侧贯穿有第二污泥回流管,所述第二污泥回流管的另一端贯穿第二澄清器底壁的一侧,所述第二污泥回流管靠近第二澄清池的一侧设置有第二污泥泵。
优选的,所述叶轮组件的顶端均设置有第二电机,所述第二电机的驱动端均固定连接在搅拌杆的上端,所述搅拌杆的下部两侧均固定连接有第二搅拌叶。
工作原理:飞灰水洗液通过飞灰滤液槽,被输料泵通过输料管泵入重金属去除装置内,飞灰水洗液在重金属去除装置内首先通过第一进料管进入硫化钠反应槽内,而后先后通过硫酸亚铁反应槽、第一絮凝槽、第一澄清器、第一澄清池,在飞灰水洗液依次流经硫化钠反应槽、硫酸亚铁反应槽、第一絮凝槽的时候,飞灰水洗液中依次被加入Na2S、FeSO4、PAM,然后通过叶轮组件对硫化钠反应槽、硫酸亚铁反应槽、第一絮凝槽内带有药剂的飞灰水洗液进行搅拌,使药剂和水洗液能够迅速混合,第一澄清器、第一澄清池能够使飞灰混合水洗液能够充分絮凝,同时第一污泥泵能够通过第一污泥回流管将第一澄清池内的部分污泥抽取至第一澄清器内,使水洗液中重金属离子能够充分絮凝,保证飞灰水洗液中的重金属离子能够充分去除,而后水洗液通过二氧化碳曝气池和沉淀池去除杂质后,通过第一管道进入脱钙脱碳装置,飞灰水洗液在脱钙脱碳装置内首先通过第二进料管进入碳酸钠反应槽内,而后先后通过氯化铁反应槽和第二絮凝槽、第二澄清器、第二澄清池,在飞灰水洗液依次流经碳酸钠反应槽、氯化铁反应槽和第二絮凝槽的时候,飞灰水洗液中依次被加入Na2CO3、FeCl3、PAM,然后通过叶轮组件对碳酸钠反应槽、氯化铁反应槽和第二絮凝槽内带有药剂的飞灰水洗液进行搅拌,使药剂和水洗液能够迅速混合,第二澄清器、第二澄清池能够使飞灰混合水洗液充分絮凝,同时第二污泥泵能够通过第二污泥回流管将第二澄清池内的部分污泥抽取至第二澄清器内,使飞灰水洗液中的碳及其钙离子混合物能够充分絮凝,使飞灰水洗液能够很好进行下一步的处理,通过重金属去除装置和脱钙脱碳装置两级对飞灰水洗液的处理,使飞灰水洗液能够有效进行预处理,值得大力推广。
(三)有益效果
本发明提供了一种生活垃圾焚烧飞灰水洗液预处理系统。具备以下有益效果:
1、本发明通过重金属去除装置和脱钙脱碳装置两级的设置,能够有效对飞灰水洗液进行两次处理,可以高效去除飞灰水洗液中的杂质,第一级重金属去除装置从前到后通过硫化钠反应槽、硫酸亚铁反应槽和第一絮凝槽的设置,向水中先后加入Na2S、FeSO4、PAM能够去除水洗液中的重金属离子,第二级脱钙脱碳装置从前到后通过碳酸钠反应槽、氯化铁反应槽和第二絮凝槽的设置,先后向水中投加Na2CO3、FeCl3、PAM对水体进行脱钙脱碳处理,同时重金属去除装置和脱钙脱碳装置是一种集机械混合、絮凝、澄清和高效混合于一体的水处理构筑物,使沉降性差的水洗液得到很好的处理。
2、本发明通过叶轮组件在重金属去除装置和脱钙脱碳装置内的设置,使加药后的水洗液能够充分混合,当水洗液到第一澄清器、第一澄清池、第二澄清器和第二澄清池的时候能够促使矾花的增大,同时第一污泥泵能够通过第一污泥回流管将第一澄清池内的部分污泥抽取至第一澄清器内,第二污泥泵能够通过第二污泥回流管将第二澄清池内的部分污泥抽取至第二澄清器内,在这样的作用下,混合水内形成高密度的悬浮泥渣层来增加颗粒碰撞的机会,有效吸附胶体、悬浮物、乳化油及金属离子等污染物,污泥回流不仅可以节省药剂投加量,还可使反应区内的悬浮固体浓度维持在最佳水平,从而达到优化絮凝反应的目的,值得大力推广。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明的重金属去除装置的结构示意图;
图3为本发明的脱钙脱碳装置的结构示意图;
图4为本发明的叶轮组件的结构示意图。
其中,1、飞灰滤液槽;2、硫化钠反应槽;3、硫酸亚铁反应槽;4、第一絮凝槽;5、第一澄清器;6、第一澄清池;7、二氧化碳曝气池;8、沉淀池;9、碳酸钠反应槽;10、氯化铁反应槽;11、第二絮凝槽;12、第二澄清器;13、第二澄清池;14、中间水槽;15、污泥脱水机;16、重金属去除装置;17、脱钙脱碳装置;18、第一电机;19、第一搅拌叶;20、输料泵;21、第一管道;22、第一溢水口;23、可调节堰板;24、叶轮组件;25、第一上出水口;26、输料管;27、第一进料管;28、第一下出水口;29、第一进水管;30、第一污泥回流管;31、第二管道;32、第一污泥泵;33、第一排泥泵;34、第三管道;35、第二电机;36、搅拌杆;37、第二搅拌叶;38、第二上出水口;39、第二下出水口;40、第二进水管;41、第二污泥回流管;42、第四管道;43、第二污泥泵;44、第二排泥泵;45、第二溢水口;46、出水管;47、第二进料管;48、第一连通口;49、第二连通口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例:
如图1-4所示,本发明实施例提供一种生活垃圾焚烧飞灰水洗液预处理系统,包括重金属去除装置16和脱钙脱碳装置17,重金属去除装置16的一侧设置有硫化钠反应槽2,硫化钠反应槽2的底端中部贯穿在第一进料管27的一端,第一进料管27的中部固定连接在硫化钠反应槽2一侧外壁的上部,硫化钠反应槽2的另一侧固定连接在硫酸亚铁反应槽3的一侧,硫酸亚铁反应槽3的另一侧固定连接在第一絮凝槽4的一侧,第一絮凝槽4的另一侧固定连接在第一澄清器5的一侧,飞灰水洗液在重金属去除装置16内首先通过第一进料管27进入硫化钠反应槽2内,而后先后通过硫酸亚铁反应槽3、第一絮凝槽4、第一澄清器5、第一澄清池6,在飞灰水洗液依次流经硫化钠反应槽2、硫酸亚铁反应槽3、第一絮凝槽4的时候,飞灰水洗液中依次被加入Na2S、FeSO4、PAM,然后通过叶轮组件24对硫化钠反应槽2、硫酸亚铁反应槽3、第一絮凝槽4内带有药剂的飞灰水洗液进行搅拌,使药剂和水洗液能够迅速混合,叶轮组件24可增加加药后混合水的混合速度,第一澄清器5的另一侧固定连接在第一澄清池6的一侧,第一澄清器5、第一澄清池6能够使飞灰混合水洗液能够充分絮凝,同时第一污泥泵32能够通过第一污泥回流管30将第一澄清池6内的部分污泥抽取至第一澄清器5内,使水洗液中重金属离子能够充分絮凝,保证飞灰水洗液中的重金属离子能够充分去除,第一澄清池6和第一澄清器5内不被搅拌的混合水可以促进矾花的增大,使矾花密实均匀,在PAM和回流污泥的作用下,形成高密度的悬浮泥渣层来增加颗粒碰撞机会,有效吸附胶体、悬浮物、乳化油、COD及金属离子等污染物,污泥回流,不仅可以节省药剂投加量,而且可使反应区内的悬浮固体浓度维持在最佳水平,从而达到优化絮凝反应的目的,第一澄清池6另一侧侧壁的上部设置有第一溢水口22,从第一溢水口22溢出的经过去除重金属离子之后的混合水,被加入一定量的盐酸,盐酸能够调节混合水的PH值,使其能进行下一步处理,第一溢水口22通过第一管道21贯通连接在二氧化碳曝气池7的一侧,二氧化碳曝气池7的另一侧通过第一管道21贯通连接在沉淀池8的一侧,沉淀池8使混合水内絮凝沉淀的物质去除,沉淀池8的另一侧通过第一管道21固定连接在脱钙脱碳装置17的一侧,脱钙脱碳装置17的一侧设置有碳酸钠反应槽9,碳酸钠反应槽9的底端中部贯穿在第二进料管47的一端,第二进料管47的另一端和第一管道21固定连接,第二进料管47的中部固定连接在碳酸钠反应槽9一侧外壁的上部,碳酸钠反应槽9的另一侧固定连接在氯化铁反应槽10的一侧,氯化铁反应槽10的另一侧固定连接在第二絮凝槽11的一侧,水洗液通过二氧化碳曝气池7和沉淀池8去除杂质后,通过第一管道21进入脱钙脱碳装置17,飞灰水洗液在脱钙脱碳装置17内首先通过第二进料管47进入碳酸钠反应槽9内,而后先后通过氯化铁反应槽10和第二絮凝槽11、第二澄清器12、第二澄清池13,在飞灰水洗液依次流经碳酸钠反应槽9、氯化铁反应槽10和第二絮凝槽11的时候,飞灰水洗液中依次被加入Na2CO3、FeCl3、PAM,然后通过叶轮组件24对碳酸钠反应槽9、氯化铁反应槽10和第二絮凝槽11内带有药剂的飞灰水洗液进行搅拌,使药剂和水洗液能够迅速混合,便于后续絮凝时候水体中碳元素混合物和钙离子混合物的去除,第二絮凝槽11的另一侧固定连接在第二澄清器12的一侧,第二澄清器12的另一侧固定连接在第二澄清池13的一侧,第二澄清器12、第二澄清池13能够使飞灰混合水洗液充分絮凝,同时第二污泥泵43能够通过第二污泥回流管41将第二澄清池13内的部分污泥抽取至第二澄清器12内,使飞灰水洗液中的碳元素化合物及其钙离子混合物能够充分絮凝,使飞灰水洗液能够很好进行下一步的处理,第二澄清池13另一侧的上部设置有第二溢水口45,第二溢水口45中处理好之后的水洗液被加入盐酸,调节水洗液的PH值,使其便于下一步处理,第二溢水口45固定连接在出水管46的一端,出水管46将完全处理好的飞灰水洗液通入中间水槽14内,进行下一步的处理,出水管46的另一端固定连接有中间水槽14,第一进料管27远离硫化钠反应槽2的一端中部和第二进料管47远离碳酸钠反应槽9的一端中部均设置有可调节堰板23,可调节堰板23能够控制进入流进硫化钠反应槽2和碳酸钠反应槽9的飞灰水洗液的量,便于控制对其的处理和加工,硫化钠反应槽2、硫酸亚铁反应槽3、第一絮凝槽4、碳酸钠反应槽9、氯化铁反应槽10和第二絮凝槽11的顶壁中部均转动连接在叶轮组件24的中部,通过重金属去除装置16和脱钙脱碳装置17两级对飞灰水洗液的处理,使飞灰水洗液能够有效进行预处理。
第一进料管27的另一端固定连接在输料管26的一端,输料管26的另一端固定连接在飞灰滤液槽1的底端中部,输料管26靠近飞灰滤液槽1的一侧设置有输料泵20,飞灰滤液槽1的内中部设置有第一搅拌叶19,第一搅拌叶19的上端贯穿飞灰滤液槽1的顶壁中部且第一搅拌叶19的上端固定连接在第一电机18的驱动端,飞灰水洗液通过飞灰滤液槽1,被输料泵20通过输料管26泵入重金属去除装置16内,通过第一电机18驱动第一搅拌叶19转动,使飞灰滤液槽1内部的飞灰水洗液中杂质能够充分运动析出,便于后续的絮凝沉降,一定程度为后续处理节省处理时间,同时也能够将待处理的水洗液进行暂存。
硫化钠反应槽2通过第一上出水口25和硫酸亚铁反应槽3连通,硫酸亚铁反应槽3通过第一下出水口28和第一絮凝槽4连通,第一絮凝槽4通过第一进水管29和第一澄清器5连通,第一澄清器5通过第一连通口48和第一澄清池6连通,通过第一上出水口25、第一下出水口28和第一进水管29的设置,使加入药剂之后的飞灰水洗液能够在叶轮组件24搅拌的时候,能够充分流动混合,同时使飞灰水洗液能够流通进入下一步处理工序,第一连通口48的设置使第一澄清器5和第一澄清池6内的飞灰水洗液能够充分混合。
沉淀池8的底端中部贯穿有第二管道31的一端,第二管道31的另一端固定连接有污泥脱水机15,第二管道31上设置有第一排泥泵33,第二澄清池13的底端中部贯穿在第四管道42的一端,第四管道42的另一端固定连接在污泥脱水机15上,第四管道42上设置有第二排泥泵44,通过第一排泥泵33将沉淀池8和第一澄清池6内底部沉淀的污泥抽取排出,保证其能够正常工作,通过第二排泥泵44能够将第二澄清池13内的污泥进行抽取,保证其能够正常工作,第一排泥泵33和第二排泥泵44排出的污泥被污泥脱水机15脱水干燥。
第一澄清池6底端中部的一侧贯穿有第一污泥回流管30,第一污泥回流管30的另一端贯穿在第一澄清器5的底壁一侧,第一污泥回流管30的一侧设置有第一污泥泵32,第一澄清池6的底端中部贯穿有第三管道34的上端,第三管道34的下端和第二管道31连通,第一污泥泵32能够通过第一污泥回流管30将第一澄清池6内的部分污泥抽取至第一澄清器5内,使水洗液中重金属离子能够充分絮凝,保证飞灰水洗液中的重金属离子能够充分去除。
碳酸钠反应槽9通过第二上出水口38和氯化铁反应槽10连通,氯化铁反应槽10通过第二下出水口39和第二絮凝槽11连通,第二絮凝槽11通过第二进水管40和第二澄清器12连通,第二澄清器12通过第二连通口49和第二澄清池13连通,通过第二上出水口38、第二下出水口39、第二进水管40的设置使飞灰水洗液在被加入Na2CO3、FeCl3、PAM之后能够充分流动混合,同时使水洗液能够顺畅流动进行下一步处理,通过第二连通口49的设置使第二澄清器12和第二澄清池13内的絮凝水洗液能够充分混合,同时使其内部絮凝良好流动,充分沉淀。
第二澄清池13底端中部的一侧贯穿有第二污泥回流管41,第二污泥回流管41的另一端贯穿第二澄清器12底壁的一侧,第二污泥回流管41靠近第二澄清池13的一侧设置有第二污泥泵43,第二污泥泵43能够通过第二污泥回流管41将第二澄清池13内的部分污泥抽取至第二澄清器12内,使飞灰水洗液中的碳元素化合物及其钙离子混合物能够充分絮凝,使飞灰水洗液能够很好进行下一步的处理。
叶轮组件24的顶端均设置有第二电机35,第二电机35的驱动端均固定连接在搅拌杆36的上端,搅拌杆36的下部两侧均固定连接有第二搅拌叶37,第二电机35带动搅拌杆36转动,使第二搅拌叶37对应搅动重金属去除装置16和脱钙脱碳装置17内部添加药剂之后的水洗液,使其能充分混合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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