飛灰是垃圾燃燒后產生煙氣灰分中的固體顆粒物,屬于危險廢物,《國家危險廢物名錄》中代碼為772-002-18(不包括燃煤電廠產生的粉煤灰)。飛灰的主要來源為垃圾焚燒和其它危險廢物焚燒,垃圾焚燒產生的飛灰占垃圾總量的3%-5%。垃圾焚燒發電成為飛灰很重要的來源之一。
飛灰一般呈灰白色或深灰色,顆粒細小(粒徑分布通常在1-150μm之間),比表面積大(3-18m2/g),具有吸濕性、易飛揚。飛灰中的礦物質主要為CaO、SiO2、Al2O3、MgO、K2O、Na2O、Fe2O3、無機氯化物和硫酸鹽等,同時含有Cd、Cr、Pb、Cu、Zn、Hg、As、Ni等重金屬,占飛灰的0.5%-3%。還存在二噁英類有毒物質。
采用二級水洗工藝,水洗后飛灰采用離心機脫水,水洗飛灰氯≤1%。水洗廢鹽處理包括預處理除雜+蒸發兩段工藝。蒸發器采用MVR系統。
物料分析:
根據上述飛灰檢測指標數據,飛灰中可溶性鹽主要含有鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽等,含有大量重金屬以及大部分的不可溶性鹽。飛灰中水溶性鹽含量根據焚燒物料濃度波動大,后續可提供多組具有代表性飛灰進行對比實驗,根據以上實驗數據,本方案按35.75%可溶性鹽比例設計水洗系統。
根據以上實驗檢測數據,綜合考慮運行成本,本方案采用1:3灰水比水洗工藝后飛灰中的可溶性鹽能夠控制在3%以下。
飛灰水洗采用二級飛灰水洗工藝確保飛灰經水洗后含鹽量<3%(本方案取水洗后含鹽量3%進行設計計算),水洗參數:飛灰:水=1:3,攪拌頻率按照中速(70—80r/min),水洗產生的高鹽廢水采用MVR蒸發實現結晶操作。具體工藝流程如下:
物料分析:
氯化鈉和氯化鉀的物性特點:
飛灰水洗工藝圖:
焚燒飛灰經水洗后,形成飛灰水洗液。洗水處理工藝為:預處理系統+蒸發結晶。洗灰水經化學反應、沉淀、除碳、回調PH后進入蒸發結晶器。飛灰水洗后產出洗液3.915t/h,根據初步實驗數據預估衡算,經預處理后飛灰水洗高鹽廢水以進料濃度14.49%設計。
MVR蒸發器是當前國際領先的高效節能蒸發系統,其原理是將蒸發產生的二次蒸汽通過壓縮機加壓升溫,提高蒸汽的熱焓并作為熱源給物料加熱,從而實現循環蒸發,冷凝下來的熱水再與原料換熱,進一步回收熱量,實現了潛熱的充分利用,大幅度降低蒸發能耗,顯著節約運行成本。
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