公布日：2023.03.07
申請(qǐng)日：2022.12.06
分類號(hào)：C02F9/00(2023.01)I;C02F11/125(2019.01)I;C02F1/28(2023.01)I;B01J20/18(2006.01)I;B01J20/30(2006.01)I;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F1
/66(2023.01)N;C02F1/38(2023.01)N;C02F1/04(2006.01)N;C02F5/02(2023.01)N;C02F103/18(2023.01)N
摘要
本發(fā)明涉及一種飛灰廢水零排放和資源化處理工藝，包括反應(yīng)池生成石膏，吸附池去除重金屬，脫鈣池中沉池去除碳酸鈣，超濾膜系統(tǒng)去除懸浮物，納濾膜系統(tǒng)去除水中的有機(jī)物、色度，然后蒸發(fā)結(jié)晶得到結(jié)晶鹽NaCl和KCl。該工藝以廢治廢，綜合利用焚燒電廠的脫硫廢水，將脫硫廢水與飛灰水洗水按照一定比例混合后，利用脫硫廢水中的高硫酸根，生成副產(chǎn)物石膏硫酸鈣；采用煤基固廢物采用水熱法制備煤基固廢沸石，可高溫時(shí)投加到飛灰水洗水中，利用沸石分子篩的作用實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬的吸附，吸附飽和后的煤基固廢沸石再生循環(huán)利用，經(jīng)過超濾膜系統(tǒng)和納濾膜系統(tǒng)處理過的結(jié)晶產(chǎn)物，純度和白度有進(jìn)一步提升。
權(quán)利要求書
1.一種飛灰廢水零排放和資源化處理工藝，其特征在于，包括以下工藝步驟：步驟一：將飛灰水洗工藝得到的飛灰廢水收集到均質(zhì)池，采用均質(zhì)池中的攪拌裝置對(duì)飛灰廢水進(jìn)行水質(zhì)均化，均化時(shí)間不少于8小時(shí)，均質(zhì)池中的飛灰廢水進(jìn)入石膏反應(yīng)釜中，向石膏反應(yīng)釜中加入垃圾焚燒廠里煙氣脫硫產(chǎn)生并經(jīng)納濾分鹽濃縮處理后的脫硫廢水，經(jīng)反應(yīng)生成石膏；步驟二：上述反應(yīng)后的廢液及脫硫廢水的納濾產(chǎn)水進(jìn)入吸附池，吸附池中投加采用煤基固廢制備而成的煤基固廢沸石來吸附重金屬，吸附后的煤基固廢沸石經(jīng)脫附后再生；步驟三：上述反應(yīng)后的廢液進(jìn)入脫鈣反應(yīng)池，投加沉淀劑碳酸鈉，去除未脫除干凈的鈣離子和重金屬，生成碳酸鈣沉淀，進(jìn)入中沉池實(shí)現(xiàn)固液分離，污泥采用臥式疊螺機(jī)脫水處理，產(chǎn)生的脫鈣污泥進(jìn)入危廢焚燒系統(tǒng)焚燒處理；步驟四，上述反應(yīng)后的液體進(jìn)入超濾膜系統(tǒng)去除懸浮物，超濾產(chǎn)水微量用于制備煤基固廢沸石，大部分進(jìn)入中和池，并自中和池的中下部通過管道加入鹽酸，使之與廢水中的堿中和反應(yīng)，以及去除脫鈣池中可能多余的碳酸根離子，確保后續(xù)系統(tǒng)運(yùn)行的正常PH環(huán)境；步驟五，中和池中的液體經(jīng)提升泵給入納濾系統(tǒng)，進(jìn)一步去除產(chǎn)水中的有機(jī)物、色度、硫酸鹽，確保后續(xù)蒸發(fā)系統(tǒng)中鹽分的純度、白度，大部分產(chǎn)水進(jìn)入蒸發(fā)系統(tǒng)蒸發(fā)結(jié)晶，經(jīng)過離心，干燥后得到結(jié)晶鹽，納濾濃水回用于飛灰水洗工藝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種飛灰水零排放和資源化處理工藝，其特征在于，所述步驟一中生成石膏的具體步驟如下：a、脫硫廢水先進(jìn)行納濾分鹽，得到濃縮硫酸鹽和氯鹽；b、濃縮硫酸鹽與飛灰水洗水1：1混合，在石膏反應(yīng)釜中反應(yīng)，停留時(shí)間為2-12h，得到硫酸鈣晶體；c、過濾后的產(chǎn)水前往吸附池反應(yīng)去除重金屬，分離得到的氯鹽也通往吸附池。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種飛灰廢水零排放和資源化處理工藝，其特征在于，所述步驟二中煤基固廢沸石的制備方法如下：a、首先將煤矸石或粉煤灰用球磨機(jī)粉碎，過320目篩，再將篩分出來的粉體在600℃～800℃下煅燒2小時(shí)，使之轉(zhuǎn)化為偏高嶺石；b、然后用硫酸進(jìn)行交換，脫掉鐵等雜質(zhì)，直至鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量在0.3％～0.5％之間，洗滌、過濾備用；c、取上述預(yù)處理過備用的粉末和適量超濾系統(tǒng)的微量產(chǎn)水及堿液，充分研磨，得到混合均勻的固體狀反應(yīng)物；d、將混合均勻的固體狀反應(yīng)物置于不銹鋼反應(yīng)釜中，于70℃~100℃晶化48小時(shí)，取出，洗滌直至殘液pH＝8～9，過濾，烘干，待用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種飛灰廢水零排放和資源化處理工藝，其特征在于：所述步驟四中，所述超濾膜系統(tǒng)采用CTUF超濾膜系統(tǒng)，過濾精度為5nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種飛灰廢水零排放和資源化處理工藝，其特征在于：所述步驟四中，所述超濾膜系統(tǒng)的產(chǎn)水濁度小于1NTU。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種飛灰廢水零排放和資源化處理工藝，其特征在于：所述步驟五中得到的結(jié)晶鹽為氯化鈉和氯化鉀。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供了一種飛灰廢水零排放和資源化處理工藝。
本發(fā)明提供了一種飛灰廢水零排放和資源化處理工藝，包括以下工藝步驟，步驟一：將飛灰水洗工藝得到的飛灰廢水收集到均質(zhì)池，采用均質(zhì)池中的攪拌裝置對(duì)飛灰廢水進(jìn)行水質(zhì)均化，均化時(shí)間不少于8小時(shí)，均質(zhì)池中的飛灰廢水進(jìn)入石膏反應(yīng)釜中，向石膏反應(yīng)釜中加入垃圾焚燒廠里煙氣脫硫產(chǎn)生并經(jīng)納濾分鹽濃縮處理后的脫硫廢水，經(jīng)反應(yīng)生成石膏；步驟二：上述反應(yīng)后的廢液及脫硫廢水的納濾產(chǎn)水進(jìn)入吸附池，吸附池中投加采用煤基固廢制備而成的煤基固廢沸石來吸附重金屬，吸附后的煤基固廢沸石經(jīng)脫附后再生；步驟三：上述反應(yīng)后的廢液進(jìn)入脫鈣反應(yīng)池，投加沉淀劑碳酸鈉，去除未脫除干凈的鈣離子和重金屬，生成碳酸鈣沉淀，進(jìn)入中沉池實(shí)現(xiàn)固液分離，污泥采用臥式疊螺機(jī)脫水處理，產(chǎn)生的脫鈣污泥進(jìn)入危廢焚燒系統(tǒng)焚燒處理；步驟四，上述反應(yīng)后的液體進(jìn)入超濾膜系統(tǒng)去除懸浮物，超濾產(chǎn)水微量回用于制備煤基固廢沸石，大部分產(chǎn)水進(jìn)入中和池，并自中和池的中下部通過管道加入鹽酸，使之與廢水中的堿中和反應(yīng)，以及去除脫鈣池中可能多余的碳酸根離子，確保后續(xù)系統(tǒng)運(yùn)行的正常PH環(huán)境；步驟五，中和池中的液體經(jīng)提升泵給入納濾系統(tǒng)，進(jìn)一步去除產(chǎn)水中的有機(jī)物、色度、硫酸鹽，確保后續(xù)蒸發(fā)系統(tǒng)中鹽分的純度、白度，大部分產(chǎn)水進(jìn)入蒸發(fā)系統(tǒng)蒸發(fā)結(jié)晶，經(jīng)過離心，干燥后得到結(jié)晶鹽，微量產(chǎn)水用于制作煤基固廢沸石，納濾濃水回用于飛灰水洗工藝。
進(jìn)一步地，所述步驟一中生成石膏的具體步驟如下：a、脫硫廢水先進(jìn)行納濾分鹽，得到濃縮硫酸鹽和氯鹽；b、濃縮硫酸鹽與飛灰水洗水1：1混合，在石膏反應(yīng)釜中反應(yīng)，停留時(shí)間為2-12h，得到硫酸鈣晶體；c、過濾后的產(chǎn)水前往吸附池反應(yīng)去除重金屬，分離得到的氯鹽也通往吸附池。
進(jìn)一步地，所述步驟二中煤基固廢沸石的制備方法如下：a、首先將煤矸石或粉煤灰用球磨機(jī)粉碎，過320目篩，再將篩分后的粉體在600℃～800℃下煅燒2小時(shí)，使之轉(zhuǎn)化為偏高嶺石；b、然后用硫酸進(jìn)行交換，脫掉鐵等雜質(zhì)，直至鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量在0.3％～0.5％之間，洗滌、過濾備用；c、取上述預(yù)處理過備用的粉末和適量超濾系統(tǒng)的微量產(chǎn)水、堿液，充分研磨，得到混合均勻的固體狀反應(yīng)物；d、將混合均勻的固體狀反應(yīng)物置于不銹鋼反應(yīng)釜中，于70℃~100℃晶化48小時(shí)，取出，洗滌直至殘液pH＝8～9，過濾，烘干，待用。
進(jìn)一步地，所述超濾膜系統(tǒng)采用CTUF超濾膜系統(tǒng)，過濾精度為5nm。
進(jìn)一步地，所述超濾膜系統(tǒng)的產(chǎn)水濁度小于1NTU。
進(jìn)一步地，所述步驟五中得到的結(jié)晶鹽為氯化鈉和氯化鉀。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：（1）以廢治廢，綜合利用焚燒電廠的脫硫廢水，將納濾分鹽濃縮后的脫硫廢水與飛灰水洗水按照一定比例混合后，利用脫硫廢水中的高硫酸根，生成副產(chǎn)物石膏硫酸鈣；（2）以廢治廢，采用煤基固廢物采用水熱法制備煤基固廢沸石，投加到飛灰水洗水中，利用沸石分子篩的作用實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬的吸附，吸附飽和后的煤基固廢沸石再生循環(huán)利用，飛灰水洗水本身具有一定的溫度，而沸石在高溫下吸附性能較好，采用添加沸石進(jìn)行重金屬吸附效果更好。
（3）在脫鈣池，本技術(shù)投加碳酸鈉藥劑，生成沉淀物碳酸鈣和重金屬沉淀，用于去除鈣和未處理干凈的重金屬，藥劑投加環(huán)節(jié)碳酸根可通過在中和池中由鹽酸予以去除。
（4）在膜分離系統(tǒng)中，采用“CTUF+SRNF”組合系統(tǒng)，其中CTUF超濾膜系統(tǒng)采用5nm過濾精度超濾膜，只進(jìn)行一次軟化過濾，即可將上清液中不易沉淀、未沉淀的細(xì)小懸浮物截留，采用物理過濾去除中沉池出水中的懸浮物，工藝簡(jiǎn)單、投資低；CTUF超濾系統(tǒng)的超濾膜是采用有機(jī)陶瓷制備而成的膜片，具有耐污染，耐腐蝕、耐高溫性能，能夠適應(yīng)飛灰洗水溫度高，高鹽的處理環(huán)境，其中CTUF超濾膜系統(tǒng)過濾精度為5nm，產(chǎn)水濁度可小于1NTU，為后續(xù)工藝做保障；高溫清洗性能好；SRNF膜系統(tǒng)主要功能是進(jìn)一步去除水中的有機(jī)物、色度，確保后續(xù)蒸發(fā)系統(tǒng)中鹽分的純度、白度。
（5）整個(gè)處理工藝中，不需要投加PAC或PAM等藥劑，有利于后段反滲透膜運(yùn)行。
（發(fā)明人：王立江;方麗娜;沈斌;周丹飛）
