本发明涉及废物焚烧产生的飞灰处理技术领域，具体为一种高氯有机类危险废物焚烧飞灰资源化处理装置及方法。
背景技术：
随着工业技术的不断发展，有机类危险废物的产生量也越来越大，目前有机类危险废物主要采用焚烧工艺处理，焚烧产生的飞灰也越来越多，飞灰有效合理的处理也面临着严重的挑战。
目前，如专利201910287085.9所述，大部分有机类危险废物焚烧飞灰采用填埋的方式处理，而飞灰中含有氯化钠、硫酸钠等无机盐，高氯有机类危险废物焚烧产生的飞灰中氯化钠、硫酸钠等无机盐含量更高，增大了固化的难度，增加了生产处置成本，而且还占用大量的土地资源，同时，填埋会造成二次污染的风险。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的是提供一种高氯有机类危险废物焚烧飞灰资源化处理装置及方法，以便实现资源的回收利用、节约处置成本以及降低二次污染的风险。
本发明通过以下技术手段解决上述问题：
一种高氯有机类危险废物焚烧飞灰资源化处理装置，包括按处理工艺依次连接的搅拌浆化槽、压滤泵、压滤机、粗盐溶液槽、粗盐溶液提升泵、硫酸根净化单元、电催化氧化系统、氨氮脱除槽、过滤泵、砂滤系统、活性炭吸附系统、精密过滤器、阳离子树脂吸附系统、精制氯化钠稀溶液储槽、精制氯化钠稀溶液提升泵、蒸发浓缩系统、饱和氯化钠溶液储槽、饱和氯化钠溶液提升泵和电解系统。
进一步，所述硫酸根净化单元包括依次连接的第一净化槽、第一沉淀池、第二净化槽、第二沉淀池和第三净化槽。
进一步，所述氨氮脱除槽与过滤泵之间连接有中间缓存槽。
进一步，所述搅拌浆化槽与压滤机之间设置有洗涤液回抽系统，所述洗涤液回抽系统包括洗涤液槽和洗涤液提升泵。
进一步，所述蒸发浓缩系统与压滤机之间设置有蒸发馏出水回抽系统。
进一步，所述电解系统为离子膜电解系统。
一种采用上述的装置对高氯有机类危险废物焚烧飞灰资源化处理的方法，其特征在于，包括如下步骤：
a将高氯有机类危险废物焚烧飞灰与洗涤液进行搅拌浆化，得到浆化液；
b将浆化液泵至压滤机中，进行压滤、洗涤，得到滤饼、洗涤液、粗盐溶液；
c将粗盐溶液进行硫酸根净化、电催化氧化、氨氮脱除、砂滤、活性炭吸附、精密过滤、阳离子树脂吸附后得到精制氯化钠稀溶液；
d将精制氯化钠稀溶液送至蒸发浓缩系统进行蒸发浓缩，得到蒸发馏出水及氯化钠饱和溶液；
e将氯化钠饱和溶液进行电解，得到液碱、氢气、氯气产品。
进一步，步骤b产生的滤饼送至水泥厂综合利用；步骤b产生的洗涤液用于步骤a实现循环利用；步骤d产生的蒸发馏出水作为步骤b的洗涤水全部回用。
进一步，所述步骤c中对粗盐溶液进行硫酸根净化的具体过程为：先加入氯化钡溶液沉淀硫酸根离子，再加入碳酸钠溶液沉淀过量的钡离子及钙镁等金属离子，最后加入稀盐酸中和过量的碳酸根离子，产生的泥浆返回至步骤a中搅拌浆化。
进一步，所述步骤c中氨氮脱除采用次氯酸钠溶液与氨氮发生氧化还原反应，将氨氮氧化为氮气进行脱除。
本发明的有益效果：
1、实现高氯有机类危险废物焚烧飞灰中氯化钠盐的全部资源化利用，电解产出液碱、氢气、氯气，可作为产品外售，创造出良好的经济效益。
2、与采用填埋处置相比，不仅处理费用更低，而且降低了二次污染的风险。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1为本发明整体的设备连接示意图；
图2为本发明前段设备的连接示意图；
图3为本发明中段设备的连接示意图；
图4为本发明后段设备的连接示意图。
图中：搅拌浆化槽1、压滤泵2、压滤机3、洗涤液槽4、洗涤液提升泵5、粗盐溶液槽6、粗盐溶液提升泵7、第一净化槽8、第一沉淀池9、第二净化槽10、第二沉淀池11、第三净化槽12、电催化氧化系统13、氨氮脱除槽14、中间缓存槽15、过滤泵16、砂滤系统17、活性炭吸附系统18、精密过滤器19、阳离子树脂吸附系统20、精制氯化钠稀溶液储槽21、精制氯化钠稀溶液提升泵22、蒸发浓缩系统23、饱和氯化钠溶液储槽24、饱和氯化钠溶液提升泵25、离子膜电解系统26。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明进行详细说明。
如图1-4所示，本实施例公开了一种高氯有机类危险废物焚烧飞灰资源化处理装置，包括按处理工艺依次连接的搅拌浆化槽1、压滤泵2、压滤机3、粗盐溶液槽6、粗盐溶液提升泵7、硫酸根净化单元、电催化氧化系统13、氨氮脱除槽14、过滤泵16、砂滤系统17、活性炭吸附系统18、精密过滤器19、阳离子树脂吸附系统20、精制氯化钠稀溶液储槽21、精制氯化钠稀溶液提升泵22、蒸发浓缩系统23、饱和氯化钠溶液储槽24、饱和氯化钠溶液提升泵25和离子膜电解系统26。本实施例中泵的作用是为溶液流动提供抽送力。
所述硫酸根净化单元包括依次连接的第一净化槽8、第一沉淀池9、第二净化槽10、第二沉淀池11和第三净化槽12。
所述氨氮脱除槽14与过滤泵16之间连接有中间缓存槽15，以便为溶液提供缓存作用。
所述搅拌浆化槽1与压滤机3之间设置有洗涤液回抽系统，所述洗涤液回抽系统包括洗涤液槽4和洗涤液提升泵5。
所述蒸发浓缩系统23与压滤机之间设置有蒸发馏出水回抽系统。
一种采用上述的装置对高氯有机类危险废物焚烧飞灰资源化处理的方法，其特征在于，包括如下步骤：
a通过搅拌浆化槽将高氯有机类危险废物焚烧飞灰与洗涤液进行搅拌浆化，得到浆化液；通常来说，高氯有机类危险废物焚烧飞灰中氯化钠含量约为20％；
b将浆化液泵至压滤机中，进行压滤、洗涤，洗涤方式优选为漂洗的方式，得到滤饼、洗涤液、粗盐溶液；滤饼主要含有铁、硅、钙等，氯含量很低，送至水泥厂综合利用；洗涤液通过洗涤液回抽系统回抽用于步骤a实现循环利用；粗盐溶液为富集氯化钠的盐溶液，其中氯化钠的浓度约为6-7％，粗盐溶液中含有少量硫酸根、钙镁等金属离子、有机物、氨氮等杂质；
c将粗盐溶液进行硫酸根净化、电催化氧化、氨氮脱除、砂滤、活性炭吸附、精密过滤、阳离子树脂吸附后得到精制氯化钠稀溶液；
对粗盐溶液进行硫酸根净化的具体过程为：在第一净化槽中先加入氯化钡溶液沉淀硫酸根离子，再在第二净化槽中加入碳酸钠溶液沉淀过量的钡离子及钙镁等金属离子，最后在第三净化槽中加入稀盐酸中和过量的碳酸根离子，产生的泥浆返回至步骤a中搅拌浆化；
电催化氧化通过电催化氧化系统进行，电催化氧化主要去除粗盐溶液中的极少量有机物，以满足离子膜法电解对饱和氯化钠溶液中toc的控制要求；
氨氮脱除采用次氯酸钠溶液与氨氮发生氧化还原反应，将氨氮氧化为氮气进行脱除；
精密过滤的滤芯孔径约为5微米；
阳离子树脂具体为大孔螯合树脂ch-90，主要吸附去除微量的钙镁等金属离子；
d将精制氯化钠稀溶液送至蒸发浓缩系统进行蒸发浓缩，得到蒸发馏出水及氯化钠饱和溶液；蒸发馏出水通过蒸发馏出水回抽系统回抽至步骤b、作为步骤b的洗涤水全部回用。
e将氯化钠饱和溶液通过离子膜电解系统进行电解，得到液碱、氢气、氯气产品。
采用本实施例的装置和方法，可以实现飞灰中氯化钠盐的全部资源化利用，电解产出液碱、氢气、氯气，可作为产品外售，创造出良好的经济效益，与采用填埋处置方式相比，处置费用低，二次污染风险低，是一种环境友好的处理方法，具有可观的经济效益和环境效益。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
技术特征：
1.一种高氯有机类危险废物焚烧飞灰资源化处理装置，其特征在于：包括按处理工艺依次连接的搅拌浆化槽、压滤泵、压滤机、粗盐溶液槽、粗盐溶液提升泵、硫酸根净化单元、电催化氧化系统、氨氮脱除槽、过滤泵、砂滤系统、活性炭吸附系统、精密过滤器、阳离子树脂吸附系统、精制氯化钠稀溶液储槽、精制氯化钠稀溶液提升泵、蒸发浓缩系统、饱和氯化钠溶液储槽、饱和氯化钠溶液提升泵和电解系统。
2.根据权利要求1所述的高氯有机类危险废物焚烧飞灰资源化处理装置，其特征在于：所述硫酸根净化单元包括依次连接的第一净化槽、第一沉淀池、第二净化槽、第二沉淀池和第三净化槽。
3.根据权利要求2所述的高氯有机类危险废物焚烧飞灰资源化处理装置，其特征在于：所述氨氮脱除槽与过滤泵之间连接有中间缓存槽。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的高氯有机类危险废物焚烧飞灰资源化处理装置，其特征在于：所述搅拌浆化槽与压滤机之间设置有洗涤液回抽系统，所述洗涤液回抽系统包括洗涤液槽和洗涤液提升泵。
5.根据权利要求4所述的高氯有机类危险废物焚烧飞灰资源化处理装置，其特征在于：所述蒸发浓缩系统与压滤机之间设置有蒸发馏出水回抽系统。
6.根据权利要求5所述的高氯有机类危险废物焚烧飞灰资源化处理装置，其特征在于：所述电解系统为离子膜电解系统。
7.一种采用如权利要求1所述的装置对高氯有机类危险废物焚烧飞灰资源化处理的方法，其特征在于，包括如下步骤：
a将高氯有机类危险废物焚烧飞灰与洗涤液进行搅拌浆化，得到浆化液；
b将浆化液泵至压滤机中，进行压滤、洗涤，得到滤饼、洗涤液、粗盐溶液；
c将粗盐溶液进行硫酸根净化、电催化氧化、氨氮脱除、砂滤、活性炭吸附、精密过滤、阳离子树脂吸附后得到精制氯化钠稀溶液；
d将精制氯化钠稀溶液送至蒸发浓缩系统进行蒸发浓缩，得到蒸发馏出水及氯化钠饱和溶液；
e将氯化钠饱和溶液进行电解，得到液碱、氢气、氯气产品。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤b产生的滤饼送至水泥厂综合利用；步骤b产生的洗涤液用于步骤a实现循环利用；步骤d产生的蒸发馏出水作为步骤b的洗涤水全部回用。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述步骤c中对粗盐溶液进行硫酸根净化的具体过程为：先加入氯化钡溶液沉淀硫酸根离子，再加入碳酸钠溶液沉淀过量的钡离子及钙镁等金属离子，最后加入稀盐酸中和过量的碳酸根离子，产生的泥浆返回至步骤a中搅拌浆化。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述步骤c中氨氮脱除采用次氯酸钠溶液与氨氮发生氧化还原反应，将氨氮氧化为氮气进行脱除。
技术总结
本发明公开了一种高氯有机类危险废物焚烧飞灰资源化处理装置及方法，该装置，包括搅拌浆化槽、压滤泵、压滤机、粗盐溶液槽、粗盐溶液提升泵、硫酸根净化单元、电催化氧化系统、氨氮脱除槽、过滤泵、砂滤系统、活性炭吸附系统、精密过滤器、阳离子树脂吸附系统、精制氯化钠稀溶液储槽、精制氯化钠稀溶液提升泵、蒸发浓缩系统、饱和氯化钠溶液储槽、饱和氯化钠溶液提升泵和电解系统。采用本申请的装置和方法，可以实现飞灰中氯化钠盐的全部资源化利用，电解产出液碱、氢气、氯气，可作为产品外售，创造出良好的经济效益，与采用填埋处置方式相比，处置费用低，二次污染风险低，是一种环境友好的处理方法，具有可观的经济效益和环境效益。
技术研发人员：郑细东;俞农;雷鸣;董帅;蒋洪波;饶昌寿;覃建恒;罗高生
受保护的技术使用者：湖南申联环保科技有限公司
技术研发日：2020.05.31
技术公布日：2020.08.04
声明：
“高氯有机类危险废物焚烧飞灰资源化处理装置及方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：湖南申联环保科技有限公司
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2024年07月25日 ~ 27日 
