時間:2025-06-16 10:06
來源:《CE碳科技》
作者:中城環境 蹇瑞歡 焦小雨 張蒙雨 塵冠宏 王梁琪
蒸發分鹽?:采用MVR機械再壓縮技術分質結晶氯化鈉和氯化鉀,能耗降低40%,產品符合工業鹽標準。
①飛灰預處理?:飛灰進入水洗系統前,根據需要進行破碎、篩分等預處理,以確保飛灰的均勻性和適宜的水洗條件。
②飛灰水洗?:飛灰被送入水洗罐中,按照一定比例(如2.5:1至3:1的水灰比)加入清水或循環濾液進行浸泡,以溶解可溶性氯鹽(如NaCl、KCl);通過攪拌槳充分混合,加速氯離子(Cl?)和重金屬(如Zn、Cu)的溶出。
③固液分離?:水洗后的飛灰漿液通過壓濾機或離心機進行固液分離;分離后的濾餅(即水洗后的飛灰)含水率降低,氯離子含量也顯著降低。
④廢水處理?:分離出的廢水進入廢水處理系統,包括脫鈣、水質穩定、中和、過濾等步驟。通過投加化學試劑(如碳酸鈉、硫化鈉、絮凝劑等)進行沉淀、絮凝等反應,去除廢水中的鈣離子、重金屬離子等雜質。
處理后的廢水進入MVR蒸發結晶系統,進行鹽水分離處理,得到氯化鉀肥料及氯化鈉工業鹽產品。
⑤蒸發冷凝水回用?:MVR蒸發結晶系統產生的冷凝水回用于飛灰水洗系統,實現水資源的循環利用。
(2)低溫熱解技術
在缺氧環境中以500℃以下低溫分解二噁英,實現脫氯脫毒,為后續資源化利用奠定基礎。
預處理階段?:對原灰進行密閉干燥處理,降低含水率,避免熱解過程中結塊?。
低溫熱解反應?:①反應條件?:在300–500℃溫度區間、氮氣或低氧(氧含量<1%)氛圍下進行,飛灰停留時間30–60分鐘?。②核心反應?:二噁英通過?解吸脫附?、?脫氯降解?、開環?分解?等過程被分解為低毒或無毒性物質,重金屬通過物理化學轉化降低浸出風險。
熱解氣體處理?:①熱解產生的氣態二噁英和揮發性有機物通過?布袋除塵器?捕集,部分工藝結合?碳捕集換熱單元?對CO?進行回收利用?。②尾氣經急冷段快速降溫,抑制二噁英再合成。
3.2 無害化處理工藝
無害化處理工藝主要包括固化穩定化、熱處理等工藝。具體技術路徑如下。
(1)固化穩定化
將飛灰與水泥混合,通過水化反應形成水泥石結構包裹重金屬,降低浸出毒性?;使用無機或有機螯合劑與重金屬反應生成難溶化合物(如Pb?(PO?)?),浸出毒性可降低50%以上。
不同物料(飛灰、水泥、螯合劑、水等)根據設定的添加比例及添加順序進行混合與攪拌。物料在混煉機中混合攪拌后形成固化體,固化體出料后需要進行養護,以提高其強度并防止重金屬的溶出。經過養護后的固化體,如果檢測滿足填埋標準且允許,則可填埋處理;也可在滿足需求的前提下,將固化體進行資源化利用,如用作建材原料等。
(2)熱處理技術
高溫燒結?:飛灰通過高溫燒結,可使飛灰中的無機成分形成穩定固態產物(如燒結塊)。例:在高溫下燒結飛灰與黏土混合物,生成陶瓷或陶粒,重金屬浸出濃度降低至原值的1%-5%?。
高溫燒結過程包括:預熱段?:300-600℃,去除殘余水分及揮發性有機物(VOCs);?高溫段?:900-1300℃,飛灰中硅鋁酸鹽熔融相生成,重金屬被包裹固化;?冷卻段?:緩慢降溫形成致密燒結體(孔隙率<15%)。
?飛灰通過高溫燒結后可實現資源化利用??:建材應用?,替代天然骨料用于路基、混凝土磚等;?玻璃化產物?,高硅鋁燒結體可制備微晶玻璃或陶瓷原料。
高溫熔融?:高溫熔融工藝是飛灰在高溫爐(如旋轉窯、電弧爐等)中被加熱到1200-1600℃高溫下使飛灰熔融,飛灰中的有害物質會發生分解、氧化或其他化學反應,形成玻璃態物質,可分解99%的二噁英并固化重金屬,降低其危害性,并有效地減少飛灰的體積。
熔融物冷卻后形成玻璃態或晶態固體,這些固體通常更加穩定,不易對環境造成危害,產物進一步的處理可用作建材,實現資源的回收利用。
表1 高溫燒結工藝與高溫熔融工藝的對比
FAST工藝?:FAST工藝(Fly Ash Salt separation and Thermal treatment)是上海環境集團與同濟大學聯合研發的垃圾焚燒飛灰處理技術,通過飛灰脫鹽、重金屬控制及二噁英分解,實現飛灰的原位減量化和無害化處理。其核心特點包括:
原位處理?:依托垃圾焚燒廠既有設施,無需外部協同處理裝置,降低成本和運輸風險。
資源化閉環?:將飛灰中的污染物轉化為工業鹽(如NaCl、KCl)和爐渣集料,實現“近零廢棄”目標。
FAST工藝包括以下三大核心系統:
?①脫鹽除重系統?
?通過多級逆流漂洗和化學穩定化手段,將飛灰中的可溶性鹽類(如氯化鈉、氯化鉀)溶解并去除,同時固定重金屬以減少浸出風險。
??②分鹽回收系統?
??通過蒸發結晶、離子交換等工藝,從溶液中分離提純出氯化鈉和氯化鉀等高純度工業鹽產品,實現鹽類資源化利用。
??③協同熱處理系統?
??利用垃圾焚燒廠設施對脫鹽后的飛灰殘渣進行協同熱處理,分解二噁英等有機污染物,同時通過玻璃化或化學穩定化固定重金屬?。爐渣集料可用于路基材料或建材。
表2 FAST工藝與高溫熔融工藝的對比
編輯:李丹
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