[發明專利]一種飛灰淋溶液均相離子交換膜電滲析深度處理工藝

有效

• 申請號: 201810380764.6
• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN108569806B
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發明（設計）人: 紀鎂鈴
• 申請（專利權）人: 廈門市科寧沃特水處理科技股份有限公司
• 主分類號: C02F9/06
• 分類號: C02F9/06;C02F1/469;B01D61/48
• 代理公司: 35246 廈門市寬信知識產權代理有限公司
• 代理人: 巫麗青

本發明屬于水處理領域，具體涉及到一種穩定化垃圾焚燒飛灰淋溶液均相離子交換膜電滲析深度處理工藝，通過加藥除鈣系統、浸沒式超濾系統、PH調節、電滲析系統、納濾系統、反滲透系統，從而將產生的納濾濃水和反滲透濃水返回到電滲析淡水中進行循環脫鹽，提高系統整體回收率。本發明通過選用高鈣容忍度的均相離子交換膜及其電滲析裝置，降低了對飛灰淋溶液的預處理要求，進而大幅度節約處理成本。本發明采用電滲析技術，通過合理設計料液量比、料液流速和平均電流密度，實現高硬度的飛灰淋溶液的高倍濃縮和大幅度減量，避免了淋溶液溢流而對周圍環境造成污染的風險。

技術領域

本發明屬于水處理領域，具體涉及到一種穩定化垃圾焚燒飛灰淋溶液均相離子交換膜電滲析深度處理工藝。

背景技術

飛灰是指在垃圾焚燒廠煙氣凈化系統、煙囪底部和熱回收系統等過程中收集的固體廢物。

為了控制飛灰重金屬的浸出，減少飛灰的毒性和對環境的危害，飛灰必須經過穩定化或固化等中間處理過程，才能最終填埋或資源化利用。固化/穩定化過程需加入化學穩定藥劑、水泥、粉煤灰、硅酸鈉、石灰等化學添加劑先穩定化再固化，該方法穩定重金屬的能力有限，存在長期釋放的可能，遇上雨水，其中的可溶性鹽分容易滲出，形成大量的飛灰淋溶液，需進行處理。

近年來，與飛灰相關的專利主要集中在飛灰固化/穩定化方法以及飛灰無害化資源化處理方法方面，如：《一種垃圾飛灰處理用穩定化藥劑及采用其處理飛灰的方法》（CN107137858A）；《垃圾焚燒發電廠飛灰穩定化造粒一體化系統》（CN106345369A）；《一種垃圾焚燒飛灰無害化處置方法》（CN106964628A）；《一種飛灰無害化處理資源化再生利用裝置及處理方法》（CN106391663A）等。關于飛灰淋溶液的處理方法鮮見報道，主要是因為飛灰淋溶液具有重金屬含量高、硬度高、鹽度高、水質水量隨著季節變化而變動較大等特點，處理技術存在許多技術難點。

目前，飛灰淋溶液的常規處理方式是：在飛灰填埋場附近建設調節池，將填埋場產生的淋溶液收集其中。然而，遇到雨季時，調節池液體將明顯升高，存在淋溶液溢流而對周圍環境造成污染的風險，環保政策要求單獨對這類高鹽高硬度廢水進行深度處理。

飛灰淋溶液屬于典型的高鹽高硬度廢水，其深度處理工藝步驟主要包括軟化預處理、濃縮減量處理和固化處理（如蒸發結晶）三個過程。其中的濃縮減量處理為該工藝鏈的核心關鍵步驟，可用的方法有：反滲透（苦咸水反滲透、海水淡化反滲透、蝶管式反滲透）、電滲析、正滲透和膜蒸餾。由于各種技術對進水溶液中鈣含量的要求（鈣容忍度）不同，使得相應的預處理要求也各不相同，最終將造成整體工藝方案的整體處理成本的不同。

近年來，隨著均相離子交換膜制備技術的突破，均相離子交換膜電滲析技術在高鹽高硬度廢水濃縮減量上因其鈣容忍度高、濃縮倍數高、減量化程度高、投資成本和運行成本適中的優點，具有獨特優勢。

均相離子交換膜含有大量-COOH、-SO3H等功能性基團，表現出高鈣容忍度、高離子選擇透過性和低電阻性能。高鈣容忍度能夠減少鈣離子在膜表面結垢而造成的膜孔道堵塞現象，適應于高硬度廢水處理；高離子選擇透過性使得均相離子交換膜對反離子（與膜固定荷電基團電性相反的離子）具有高選擇透過性，但基本不透過同離子（與膜固定荷電基團電性相同的離子），進而使電滲析過程的運行效率較高，適用于高鹽度廢水的處理；低電阻能夠降低運行過程的操作電壓，從而使電滲析過程的運行能耗較低。同時，均相離子交換膜還具備合適的機械穩定性、化學穩定性、抗污染性，能夠承受工程應用過程中的嚴苛工況。

發明內容

為了解決飛灰淋溶液的處理問題，本發明提出一種穩定化垃圾焚燒飛灰淋溶液均相離子交換膜電滲析深度處理工藝，該工藝以均相離子交換膜電滲析技術為核心技術，適合于各類高鹽高硬度廢水深度處理。

本發明提出的一種穩定化垃圾焚燒飛灰淋溶液均相離子交換膜電滲析深度處理工藝，包括以下步驟：