飛灰穩(wěn)定化預(yù)處理技術(shù)方案.doc

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除飛灰穩(wěn)定化預(yù)處理技術(shù)方案一、設(shè)計要求中科汾陽飛灰穩(wěn)定化處理的規(guī)模為：100噸/天. 飛灰穩(wěn)定化處理方案擬選用“螯合劑+水泥+水”的方式，飛灰穩(wěn)定固化后（達(dá)到國家新標(biāo)準(zhǔn)GB16889-2008），用車運(yùn)輸?shù)缴罾盥駡鎏盥瘛６?、垃圾焚燒飛灰穩(wěn)定化處理技術(shù)概況1、螯合物穩(wěn)定化螯合劑是一類具有螯合功能，能從含有金屬離子的溶液中有選擇捕集、分離特定金屬離子的化合物。當(dāng)一種金屬離子與一電子供體結(jié)合時，生成物稱為絡(luò)合物或配位化合物。如果與金屬相結(jié)合的物質(zhì)(分子或離子)含有兩個或更多的供電子基團(tuán)，以致于形成具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的絡(luò)合物時，則生成物不論是中性的分子或是帶有電荷的離子均稱為螯合物或內(nèi)絡(luò)合物，這種類型的成環(huán)作用稱為螯合作用，而電子給予體則成為螯合劑。在一個螯合物內(nèi)，金屬離子與各給電子之間，由于鍵與鍵的極性大小不同，分為“基本上離子型”與“基本上共價型”兩種，這主要取決于金屬與給電子原子的類型。由于共價鍵強(qiáng)度比離子鍵強(qiáng)，所以當(dāng)中心金屬離子與配位體鍵共價性強(qiáng)時，形成的螯合物比較穩(wěn)定。螯合劑中作為配位原子的有第五族第七族三族中的元素，又主要以O(shè)、N、S等元素為主。在以焚燒為處理生活垃圾主要手段的日本，螯合劑是處理飛灰的常用藥劑。2、飛灰穩(wěn)定化螯合劑種類見下表類型官能團(tuán)特點(diǎn)二醋酸型CH2NCH2COOHCH2COOH因為本身呈酸性，作用于堿性的飛灰（pH12）效果不佳。磷酸鹽型CH2POHOOH對重金屬螯合效果初期不佳，但經(jīng)過長時間（幾個月）養(yǎng)護(hù)后效果明顯。硫氫基型SH易與重金屬結(jié)合，但單鍵結(jié)合容易斷鍵，導(dǎo)致重金屬溶出，而且與飛灰反應(yīng)過程中產(chǎn)生硫化氫氣體。二硫胺基型SSNHC在高堿性（pH12）環(huán)境中仍具有強(qiáng)螯合能力。是目前日本最廣泛使用的螯合劑類型。三、工藝選擇本工程采用（螯合劑+水泥+水）固化/穩(wěn)定化處理飛灰工藝。采用的螯合劑是一種有機(jī)化合物，外觀呈白色結(jié)水加水溶解稀釋后使用。無論是在實(shí)際工程應(yīng)用中還是實(shí)驗室測試，都表明螯合劑是一種高效、穩(wěn)定的飛灰穩(wěn)定化藥劑。國內(nèi)外公開文獻(xiàn)表明，焚燒飛灰浸出濃度超標(biāo)的主要是Pb，其它還有Hg和Cd。使用本螯合劑處理飛灰，采用TCLP法溶出Pb的實(shí)驗數(shù)據(jù)見下表。表 飛灰螯合實(shí)驗結(jié)果項目試驗1試驗2試驗3試驗4焚燒飛灰(g)100 100100100螯合劑（g）0012水泥（g）020200水（g）30302928鉛（mg/l）14.41.40.05以下0.05以下上述實(shí)驗表明，飛灰中加入水泥可以降低重金屬浸出濃度，從而少用螯合劑，但當(dāng)螯合劑加量為飛灰量的2%以上時，添加水泥對浸出濃度影響不大。添加水泥后，飛灰固化物的抗壓強(qiáng)度增加，單軸抗壓強(qiáng)度能達(dá)到10kg/cm2以上。固化物進(jìn)入填埋場后，高抗壓強(qiáng)度有利于壓實(shí)作業(yè)時保持其塊狀形態(tài)，減弱酸性液體的侵蝕。對于不同的焚燒飛灰，螯合劑和水泥的最佳配比是有差別的，需要在實(shí)際工程中通過試驗得出。四、主要工藝流程及說明 飛灰由飛灰儲倉經(jīng)過定量給料機(jī)（調(diào)速器控制）定量輸送給雙軸攪拌混合機(jī)，與此同時，水泥貯倉中的水泥也通過定量給料機(jī)（調(diào)速器控制）定量輸送給雙軸攪拌混合機(jī)。按一定比例的飛灰和水泥在雙軸攪拌混合機(jī)內(nèi)混合，同時螯合劑稀釋液經(jīng)過輸送泵計量向雙軸攪拌混合機(jī)供給螯合劑。飛灰、螯合劑、水泥在雙軸攪拌混合機(jī)內(nèi)混合，飛灰中的重金屬類與螯合劑反應(yīng)，生成螯和物從而被穩(wěn)定化。攪拌機(jī)出來的被穩(wěn)定化后的飛灰，送到飛灰坑。五、預(yù)計處理后達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)生活垃圾焚燒飛灰經(jīng)過預(yù)處理后能夠滿足生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)（GB16889-2008），如下：（1）含水率小于30%；（2）二噁英含量低于3 g TEQ/Kg；（3）按照HJ/T 300 制備的浸出液中危害成分濃度低于下表規(guī)定的限值。浸出液污染物濃度限值序號污染物項目濃度限值（mg/L）1汞0.052銅403鋅1004鉛0.255鎘0.156鈹0.027鋇258鎳0.59砷0.310總鉻4.511六價鉻1.512硒0.1六、工程方案設(shè)計1、出灰系統(tǒng)灰?guī)燧敵隹谠O(shè)置一個排灰口，分別設(shè)置一臺手動插板門，一臺電動插板門。飛灰通過一臺給料機(jī)（調(diào)速器控制）定量地輸送給雙軸攪拌混合機(jī)。2、水泥貯存及輸出系統(tǒng)水泥設(shè)置儲存罐一座，容積為30m3，罐體采用圓筒形設(shè)計，采用Q235-A鋼板材焊接而成，罐體圓錐部分角度設(shè)計應(yīng)合理，水泥安息角按50o考慮。儲罐設(shè)有進(jìn)料口，儲罐設(shè)置高、低料位儀，以監(jiān)控儲倉中的物料量，并設(shè)置料位聲光報警，能夠就地及控制室顯示。水泥儲罐設(shè)置一個輸出口，分別設(shè)置一臺手動插板門，一臺電動插板門。水泥通過一臺給料機(jī)（調(diào)速器控制）定量地輸送給雙軸攪拌混合機(jī)。3、螯合劑加入系統(tǒng)中科汾陽項目使用的螯合劑需加水稀釋后使用。螯合劑的罐體和螯合劑稀釋液的罐體采用PE材料制作，攪拌裝置的材質(zhì)為不銹鋼。本項目設(shè)置一臺藥劑罐，二臺攪拌稀釋罐。制備螯合劑液體時，藥劑罐內(nèi)的螯合劑用計量泵將液體狀的熬合劑送入稀釋攪拌桶中，和定量水經(jīng)過攪拌稀釋后通過螺桿泵加壓打入雙軸攪拌混合機(jī)內(nèi)，飛灰、水泥、水、熬合劑按一定比例在混合機(jī)內(nèi)混合攪拌。螯合劑稀釋液輸送采用螺桿泵（調(diào)速器控制），通過流量計記錄運(yùn)算。4、飛灰穩(wěn)定化攪拌混合系統(tǒng)飛灰和水泥儲罐輸出的物料及稀釋后的螯合劑分別經(jīng)定量給料機(jī)和螺桿泵進(jìn)入雙軸攪拌混合機(jī)混合。雙軸攪拌混合機(jī)由攪拌裝置、攪拌驅(qū)動裝置等組成。（1） 攪拌裝置：雙螺混合機(jī)內(nèi)裝有雙軸旋轉(zhuǎn)反向的漿葉，槳葉呈重疊狀并形成一定的角度。在直聯(lián)減速器的驅(qū)動下，雙軸轉(zhuǎn)子以一定的轉(zhuǎn)速反向旋轉(zhuǎn)，軸上的槳葉在旋轉(zhuǎn)中將物料一方面向前推進(jìn)，一方面將物料沿徑向拋灑到葉片的斜前方空間，兩側(cè)物料運(yùn)動方向相反，相互溶入對方區(qū)域內(nèi)，物料來回滲混，中央部位形成一個流態(tài)化的失重區(qū)和旋轉(zhuǎn)渦流，物料不斷的沿軸向、徑向循環(huán)翻攪，左右交替，相互剪切，從而形成全方位的復(fù)合循環(huán)，迅速達(dá)到均勻混合的效果?；鞜挋C(jī)葉片采用耐磨硬質(zhì)合金在基材上堆焊，布氏硬度達(dá)400HB以上，堆焊厚度大于5mm。（2） 攪拌驅(qū)動裝置： 攪拌驅(qū)動裝置，BWD4#-43-15專用減速機(jī)，帶動攪拌軸旋轉(zhuǎn)，通過一對開式齒輪使二根水平配置的攪拌軸強(qiáng)制同步，作反向等速回轉(zhuǎn)。（3） 噴霧裝置： 噴霧裝置由壓力母管、支管、噴嘴等組成，實(shí)現(xiàn)霧狀噴灑。54套卡件式噴嘴更換特別方便。5、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范及依據(jù)：（1） 自動化儀表選型規(guī)定(HGT 205072000)（2） 控制室設(shè)計規(guī)定(HGT 205082000)（3） 儀表供電設(shè)計規(guī)定(HGT 205092000)（4） 儀表配管、配線設(shè)計規(guī)定(HGT 205 122000)（5） 儀表系統(tǒng)接地設(shè)計規(guī)定(HGT 205 132000) （6） 民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范(JGJT 1692)（7） 電子計算機(jī)房設(shè)計規(guī)范(GB50174-93)控制總體特點(diǎn)本工程控制系統(tǒng)采用可編程控制器（PLC）控制，具有數(shù)據(jù)采集、在線檢測、報警和自動停機(jī)等功能，可以實(shí)現(xiàn)半自動運(yùn)行。（1）采用就地工程師站控制方式，PLC控制柜放置在車間控制室內(nèi)。PLC控制柜提供RS-485接口，可以連接工控計算機(jī)。（2）就地控制可以進(jìn)行包括設(shè)備就地或遠(yuǎn)控模式切換，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)啟停、單設(shè)備啟停切換。（3）工控計算機(jī)和組態(tài)軟件可實(shí)時顯示流程圖、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、報警信息等。 總體控制邏輯（1） 設(shè)備啟動順序 飛灰和水泥預(yù)處理系統(tǒng)設(shè)備啟動采用延時順序啟動方式，順序如下：雙軸攪拌混合機(jī)飛灰給料機(jī)、水泥給料機(jī)灰?guī)煨读祥y、水泥罐卸料閥。啟動過程中，通過PLC調(diào)整飛灰給料機(jī)和水泥給料機(jī)延時時間，使飛灰和水泥同時到達(dá)雙軸攪拌混合機(jī)。以上設(shè)備設(shè)置互鎖，任意設(shè)備故障停止運(yùn)轉(zhuǎn)時，自故障點(diǎn)以上設(shè)備立即停止，以下設(shè)備順序延時停止。 螯合劑注入設(shè)備啟動螯合劑稀釋液計量連鎖啟動。螯合劑輸送管道安裝有流量計，作為校核泵流量的參照依據(jù)。（2） 設(shè)備停止順序 飛灰和水泥預(yù)處理系統(tǒng)設(shè)備停止采用延時順序停止方式，順序如下：灰?guī)煨读祥y、水泥罐卸料閥飛灰給料機(jī)、水泥給料機(jī)雙軸攪拌混合機(jī)。延時時間根據(jù)物料運(yùn)送時間來設(shè)定，原則是設(shè)備停止時各給料機(jī)及雙軸攪拌混合機(jī)機(jī)內(nèi)的物料運(yùn)送結(jié)束。 螯合劑注入設(shè)備停止螯合劑稀釋液連鎖停止。（3） 物料流量控制物料流量控制以飛灰流量為基準(zhǔn)相互聯(lián)鎖，飛灰流量改變時其余物料流量應(yīng)自動按設(shè)定比例改變，具體設(shè)定如下：飛灰：飛灰給料機(jī)，初始設(shè)定流量：10000/h；水泥：水泥給料機(jī)，流量設(shè)定為飛灰量的20%-30%；螯合劑液體：調(diào)節(jié)閥調(diào)整流量，管道流量計校核，流量設(shè)定為飛灰量的27%。各設(shè)備控制點(diǎn)1）水泥倉料位 設(shè)低料位報警（最少2天使用量），就地/控制室； 設(shè)超低料位報警（不足2小時使用量），就地/控制室； 料位超低位報警時按照停止順序停止各設(shè)備； 設(shè)高料位器控制加料料位（5天使用量）。2）螯合劑混合攪拌罐 給水電磁閥自動開啟，設(shè)高液位控制給水電磁閥停止； 設(shè)低液位報警（不足30min使用量），就地/控制室； 低液位時和螯合劑輸出泵連鎖；3）飛灰給料機(jī)：調(diào)速器控制；4）水泥給料機(jī)：調(diào)速器控制；6）稀釋液體泵：調(diào)速器控制7）水泥罐、灰?guī)斐隹谠O(shè)堵流報警裝置。七、主要設(shè)備清單序號設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量單位備 注1水泥罐V=30m31臺2水泥罐出口手動插板門1臺3水泥罐出口電動插板門1臺4水泥給料機(jī)2.2KW1臺調(diào)速器控制5堵流報警裝置FDK-021臺6灰?guī)斐隹谑謩硬灏彘T7灰?guī)斐隹陔妱硬灏?