Part.01
FWD技術概況
飛灰水洗脫鹽技術(Fly-ash washing dichlorination technology,簡稱FWD技術)是由中科國潤自主研發(fā)的飛灰資源化利用技術,采用三級或多級逆流漂洗的方式對飛灰、窯灰或類似粉體物料進行水洗,以脫除物料中的可溶性物質(zhì),進而達到二次利用的目的。經(jīng)FWD技術處理后的飛灰或窯灰,可容物去除率在95%以上,含水率低于3%,且全過程廢水零排放,無二次污染,實現(xiàn)了飛灰的無害化、減量化和資源化處置。
FWD工藝裝備主要由飛灰洗脫系統(tǒng)、水洗液凈化系統(tǒng)、蒸發(fā)制鹽系統(tǒng)、干燥系統(tǒng)等組成。
(一)
FWD技術飛灰洗脫系統(tǒng)、水洗液凈化系統(tǒng)介紹
飛灰洗脫系統(tǒng)和水洗液凈化系統(tǒng)屬于FWD工藝裝備的核心.飛灰進場后經(jīng)過飛灰洗脫系統(tǒng),將可溶物與不溶物分離,不溶物(即濕渣)進入干燥系統(tǒng)脫除水分后進行其他資源化處置;
水洗液經(jīng)過水洗液凈化系統(tǒng),去除其中的鈣鎂離子、懸浮物以及重金屬等有害物質(zhì),隨即進入蒸發(fā)制鹽系統(tǒng),產(chǎn)出副產(chǎn)鹽、冷凝水,冷凝水又可回用于前端洗脫系統(tǒng)。
(二)
飛灰洗脫系統(tǒng)、水洗液凈化系統(tǒng)關鍵點
(1)三級逆流漂洗
三級逆流漂洗工段的關鍵在于如何保障水洗飛灰的脫除效果,減少水洗液的產(chǎn)生量和降低水洗液的處理難度,屬于FWD工藝的核心和難點之一。
飛灰與水以一定比例制漿后,通過三級水洗進行溶解脫鹽,一級水洗產(chǎn)生的廢水進入水處理系統(tǒng),二級水洗產(chǎn)生的水洗液回用到一級水洗,三級水洗產(chǎn)生的水洗液回用到二級水洗。整個水洗工藝段水和灰的物料流向相反,減少了用水量,脫除效果佳,去除率可達95%以上。
(2)重金屬三重控制
首先,在飛灰洗脫工段,水溶液整體呈堿性,保證了絕大部分重金屬離子以沉淀物的形態(tài)沉積于水洗產(chǎn)生的濕渣中;
其次,在水洗液凈化工段,通過添加重金屬捕捉劑對水洗液中的重金屬離子進行再次脫除處理;
最后,通過調(diào)節(jié)pH改變酸堿環(huán)境,將重金屬離子捕集回收,實現(xiàn)了水洗液中重金屬的有效控制,保障副產(chǎn)鹽的品質(zhì)。
(3)專業(yè)分離設備
針對飛灰漿料特性,采用聯(lián)合攻關研發(fā)的飛灰水洗專用離心機(圖1),具有、處理能力大、運行穩(wěn)定連續(xù)、分離效果好等特點。
針對飛灰漿料粘掛易堵特性,采用聯(lián)合攻關研發(fā)的飛灰水洗專用離心泵(圖2),有效避免了料液堵塞,泵葉磨損嚴重、機封漏水等情況的頻繁發(fā)生,大大降低了檢修難度、占地面積和電機功率。
(4)水洗液水質(zhì)指標及成本控制
水洗液凈化工段的關鍵在于如何保證蒸發(fā)制鹽的水質(zhì)要求、盡可能簡化水質(zhì)凈化工序和降低藥劑投加成本,屬于FWD工藝的核心和難點之一。
飛灰水洗液進入水洗液凈化單元,依次經(jīng)過脫除重金屬處理、軟化脫除Ca2+、Mg2+處理、多級過濾脫除固體懸浮物、中和處理后,凈化后的水洗液主要含Cl-、Na+、K+,應盡量選用運行功率小和運行維護簡單的設備并采用短鏈工藝的處理手段,水洗液凈化的目標是滿足蒸發(fā)制鹽工段運行穩(wěn)定和副產(chǎn)鹽指標的要求,無須過度處理,盡量減少水質(zhì)凈化成本。
Part.02
FWD飛灰洗脫系統(tǒng)、水洗液凈化系統(tǒng)優(yōu)勢
飛灰洗脫和水洗液凈化工段在FWD工藝裝備中起著關鍵的承上啟下作用。目前,根據(jù)飛灰漿料的固液分離方式不同,業(yè)內(nèi)常用的水洗水處理工藝有離心分離、板框壓濾兩種。相比較板框壓濾,采用離心分離的水洗水處理工藝具有以下優(yōu)勢:
(1)漿料適應性強??筛鶕?jù)飛灰粒徑的不同,進行一臺或多臺離心機搭配使用;
(2)處理能力強。相比于板框壓濾的間歇運行,離心分離可實現(xiàn)進料、出料的連續(xù);
(3)占地面積小。同樣的處理量,板框壓濾的占地面積是離心分離的4倍之多;
(4)離心分離后的濕渣呈絮團狀,有利于下一級的水洗,且需配置的水洗反應容器較小;
(5)智能化程度。離心機智能化程度高,有效的減少了人員操作,簡單方便;
(6)前期資金投入低。相比于板框壓濾,離心機及其配套設施的費用可節(jié)省40%。
Part.03
總結(jié)
根據(jù)本系列首篇文章(我國城鎮(zhèn)生活垃圾處理現(xiàn)狀:清運量、焚燒量持續(xù)上升,垃圾焚燒飛灰資源化處置或成新著力點)統(tǒng)計的數(shù)據(jù),截至2022年5月,全國在運行的垃圾焚燒廠數(shù)目為769座,垃圾焚燒設計規(guī)模達到了867421噸/日,全國飛灰產(chǎn)量約在28951噸/日(年產(chǎn)量約1056.7萬噸/日),即每年有千萬噸級的飛灰需處置。隨著我國生態(tài)文明建設要求的提高和“無廢城市”建設進程的推進,2019 年飛灰水洗脫鹽技術作為垃圾焚燒飛灰綜合利用技術入選《生態(tài)環(huán)境部“無廢城市”先進適用技術(第一批)》,因此,作為飛灰資源化處置的必要前提,飛灰水洗具有廣闊的市場空間。
據(jù)有關統(tǒng)計,截至2022年7月,全國在水泥廠內(nèi)已建成、在運行的水泥窯協(xié)同處置飛灰項目核準飛灰處置規(guī)模為50萬噸/年,其中以中科國潤FWD技術為核心建設的項目市場占有率超過50%。
