一種垃圾飛灰水泥窯協同處置和水資源化處置方法
【技術領域】
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[0001]本發明涉及焚燒飛灰的處理工藝領域，更具體的說是涉及一種垃圾飛灰水泥窯協同處置和水資源化處置方法。
【背景技術】
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[0002]隨著社會經濟的發展，城市化過程加劇，我國很多大中城市遭遇“垃圾圍城”的困擾。垃圾處理有3種方式:填埋、焚燒和堆肥，目前我國的垃圾處理采用以填埋為主，堆肥和焚燒為輔的措施，這將占用大量的土地資源。隨著地價的上升，城市環境要求的不斷提高，垃圾填埋變得不再經濟和安全，越來越多的城市開始考慮垃圾焚燒處理。焚燒處理可以使城市垃圾的體積減少80— 90%，而且其產生的廢渣可作資源化利用。
[0003]飛灰是垃圾焚燒的剩余物，垃圾焚燒產生的致癌物“二噁英” 90%都在飛灰中。未經固化處理的飛灰處理不當，其中大量的重金屬及二噁英會造成嚴重的污染事故，危害居民健康。前，全國僅有少數幾座城市在進行垃圾焚燒飛灰處理。一方面飛灰處理成本很高。另一方面由于市場不規范，監管不到位，存在惡性競爭的問題，使“飛灰”處于“亂飛”狀態。飛灰不能得到安全處置，將是危害環境的極大隱患。
[0004]由于飛灰含有大量的氯離子，氯離子對水泥窯正常生產產生非常大的影響，主要表現在水泥窯結皮，嚴重的會產生質量事故，所以，水泥窯處置飛灰的關鍵是去除飛灰中的大量氯離子，水洗工藝是去除飛灰中氯離子的主要方法。
【發明內容】
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[0005]本發明的目的是針對現有技術的不足之處，提供一種垃圾飛灰水泥窯協同處置和水資源化處置方法，本方法實現了飛灰的無害化和資源化處理，焚燒飛灰能滿足水泥生產所用原料標準，納濾工藝將水洗水中鈣鎂去除，反滲透預濃縮工藝可將水洗水濃縮至6?8%，而且膜蒸餾濃縮工藝可去除溶液中其余的氯離子并使產生的蒸餾水可循環利用；去極微量雜鹽工藝去極微量雜鹽并進行了能源的回收利用；MVR蒸發結晶工藝選用強制循環蒸發結晶器將高含鹽濃液蒸發分離，得到工業鹽用于造紙工藝、融雪劑和氯堿行業。
[0006]本發明的技術解決措施如下:
[0007]一種垃圾飛灰水泥窯協同處置和水資源化處置方法，它包括如下工藝過程:
[0008](I)垃圾焚燒飛灰三級水洗脫鹽及微生物去除二噁英工藝；
[0009](2)束膠強化去除重金屬工藝；
[0010]⑶納濾工藝；
[0011](4)反滲透預濃縮工藝；
[0012](5)膜蒸餾濃縮工藝；
[0013](6)去極微量雜鹽工藝；
[0014](7) MVR蒸發結晶工藝。
[0015]作為優選，所述垃圾焚燒飛灰三級水洗脫鹽及微生物去除二噁英工藝包括如下步驟:
[0016]a、水洗:垃圾焚燒飛灰從飛灰倉儲吹入螺旋輸送機a，經螺旋輸送機a進入攪拌罐a，加入一定量水，且飛灰和水的重量比為1:3，攪拌過程中加入質量為飛灰的I %的促溶劑進行攪拌20分鐘，攪拌充分后得到泥漿；
[0017]b、脫水:泥漿經過緩存罐a輸送到臥式離心機a進行脫水，將泥漿分離出含氯離子溶液和含水及二噁英的飛灰，含水及二噁英的飛灰的含水率為40% -50%，含氯離子溶液進入混凝沉淀池，含水及二噁英的飛灰進入攪拌罐b ;
[0018]C、二次水洗:含水及二噁英的飛灰經螺旋輸送機b輸送入攪拌罐b，且以初始飛灰和水的重量比為1:3加入水進行攪拌水洗，攪拌過程中加入質量為初始飛灰的1%的促溶劑進行攪拌20分鐘；攪拌充分后得到二次泥漿；
[0019]d、二次脫水:二次泥漿經過緩存罐b輸送到臥式離心機b進行脫水，將泥漿分離出含氯離子溶液和二次含水及二噁英的飛灰，二次含水及二噁英的飛灰的含水率為40% -50%，含氯離子溶液進入混凝沉淀池，二次含水及二噁英的飛灰進入攪拌罐c ;
[0020]e、二次含水及二噁英的飛灰輸送至攪拌罐C，且以初始飛灰和水的重量比為1:2加入水進行攪拌水洗，攪拌過程中加入質量為初始飛灰的I %的促溶劑進行攪拌20分鐘；攪拌充分后得到三次泥漿；
[0021]f、三次泥漿進入臥式離心機c進行脫水，將泥漿分離出含氯離子溶液和三次含水及二噁英的飛灰，三次含水及二噁英的飛灰的含水率為40% -50%，含氯離子溶液進入混凝沉淀池，三次含水及二噁英的飛灰以及含氯離子低于I %的飛灰進入污泥收集池進行微生物侵蝕二噁英和灰中的重金屬，經過微生物侵蝕二噁英的飛灰可直接用作建筑材料的原料，此微生物可重復使用，即完成了飛灰與水量1:8的三級水洗系統。
[0022]作為優選，所述垃圾焚燒飛灰三級水洗脫鹽及微生物去除二噁英工藝中的三次加促溶劑均是采用同一套加藥裝置a，并分別采用自動控制流量進行投放，當藥量不足時會發出報警提示。
[0023]作為優選，所述束膠強化去除重金屬工藝包括如下步驟:
[0024]a、工藝過程I中獲得的含氯離子溶液進入混凝沉淀池，往混凝沉淀池內加入陰離子活性劑攪拌，且陰離子活性劑的質量占含氯離子溶液質量的1%。?5%。，使多種分散金屬離子聚合后形成大分子從而沉淀，靜止0.5?I小時后，使85?95%的重金屬離子沉淀；
[0025]b、然后取出混凝沉淀池上的清液進入復合袋式過濾器將未完全沉淀的重金屬、雜質過濾掉，得到含鹽率為1-2%的溶液；
[0026]C、將沉淀的85?95%重金屬離子運送進入污泥收集池進行預干化，預干化后進入水泥窯焚燒，從而解決垃圾焚燒飛灰重金屬的污染。
[0027]作為優選，所述納濾工藝包括如下步驟:含鹽率為1-2%的溶液通過送料栗a進入納濾膜組件，同時納濾膜組件內通過加藥裝置b進入阻垢劑，納濾膜組件將含鹽率為1-2%的溶液中的鈣鎂去除，產出的水進入中間水箱。
[0028]作為優選，所述反滲透預濃縮工藝包括如下步驟:中間水箱的水再用送料栗b送入反滲透膜組件進行反滲透預濃縮，同時反滲透膜組件內通過加藥裝置c進入阻垢劑，反滲透膜組件可將水濃縮至6%?8%，反滲透膜組件產出淡水進入反滲透產水箱，反滲透產水箱中的水可進入垃圾焚燒飛灰水洗補水使用。
[0029]作為優選，所述膜蒸餾濃縮工藝包括如下步驟:
[0030]a、含鹽率為6-8%的溶液輸送進入加熱水箱，使用容積式換熱器利用廠區余熱對溶液加溫，溶液溫升至70°后，溶液進入工作水箱；
[0031]b、膜蒸餾處理:然后溶液進入膜蒸餾系統進行循環，溶液經過膜組件內發生相變，水蒸氣通過膜蒸餾器內的膜管，再通過導熱系數高的耐腐蝕冷凝管冷凝成蒸餾水，蒸餾水進入反洗水箱，蒸餾水用于膜組件反洗和垃圾焚燒飛灰水洗補水；
[0032]C、隨著溶液中水的減少，溶液濃度越來越大，溶液濃度達到含鹽率20% -30%近飽和狀態后，溶液不進行循環，近飽和液進入濃縮水箱，工作水箱達到低液位，自吸栗啟動將膜組件和冷凝管道內殘留液全部排入濃縮水箱；
[0033]d、排空后反洗啟動，由產生的蒸餾水對膜組件進行反洗，反洗管道均由膜組件上口進入，從下口排出，將膜蒸餾系統內附著的微量結晶體洗凈；反洗過程中，加熱水箱對工作水箱進行補液達到高液位后停止補液，反洗結束后，工作水箱進行下一個循環濃縮。
[0034]作為優選，所述膜蒸餾系統內包括有并聯連接的2?24組膜組件，每一組膜組件由3?6個膜蒸餾器串聯而成。
[0035]作為優選，所述去極微量雜鹽工藝包括如下步驟:
[0036]a、濃縮水箱的濃液通過分離送料栗c進入平板式超微水過濾膜一級雜鹽脫離裝置后進行升溫，溫度升為80-110°C進行高溫循環處理5?10分鐘，將高溫段的雜鹽去除，雜鹽沉淀進入雜鹽收集池，得到的濃液通過濃液回料閥返回到濃縮水箱；
[0037]b、然后將濃縮水箱內經一級雜鹽脫離裝置處理得到的濃液送入二級雜鹽脫離裝置中循環處理5?10分鐘，利用吸附原理進一步將雜鹽去除，使除雜鹽濃液得到熱量升溫進入MVR蒸發結晶系統進行蒸發結晶。
[0038]作為優選，所述MVR蒸發結晶工藝包括如下步驟:
[0039]a、通過去極微