一种飞灰中重金属捕捉及去除装置和方法与流程

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本发明涉及焚烧飞灰处理，具体涉及一种飞灰中重金属捕捉及去除装置和方法。

背景技术：

1、生活垃圾焚烧飞灰指生活垃圾焚烧所产生的烟道气中收捕下来的细微固体颗粒。焚烧飞灰中含有大量的可溶性重金属，具有浸出毒性，且在自然界难于自然降解，对环境的影响十分严重。现有的环境法规将其归类为危险废物。生活垃圾焚烧飞灰含有pd、cd、zn等多种有害重金属和盐类,若处理不当将会造成重金属迁移，污染水体、土壤及空气。

2、目前我国境内主要的垃圾焚烧飞灰处置技术有：固化稳定化后填埋场填埋技术、高温熔融烧结技术以及利用高温处置单元协同处置飞灰技术；比较成熟的处置方法主要是水泥、螯合剂固化填埋，但是该方法增容增量明显，处置成本高，且处置后飞灰不具备资源化利用的条件；还有一种处置方法是水泥窑协同处置，由于飞灰中含有大量氯盐，容易破坏材料结构，降低混凝土强度，且容易导致水泥窑内腐蚀造成危险。

技术实现思路

1、针对上述存在的技术问题，本发明提供了一种飞灰中重金属捕捉及去除装置和方法。

2、本发明的技术方案为：一种飞灰中重金属捕捉及去除装置，包括设备支架、一一对应设置在设备支架内部的第一隔板、第二隔板上的淋洗组件和压滤组件和设置在设备支架内底部的捕捉组件；

3、淋洗组件包括设置在第一隔板上的淋洗罐、设置在淋洗罐内部的搅拌器、设置在淋洗罐内顶部的喷淋盘和设置在第二隔板且为搅拌器提供动力的搅拌电机；淋洗罐底端均设置有贯穿第二隔板的下料管；设备支架侧壁上设置有与淋洗罐连接的进料管和与喷淋盘连接的进水管；搅拌器通过搅拌轴转动卡接在淋洗罐内部，搅拌轴贯穿淋洗罐且设置有连接带轮，搅拌电机的输出轴上设置有主带轮，主带轮和连接带轮之间通过皮带传动；

4、压滤组件包括设置在第二隔板下底面且与下料管连接的压滤箱、滑动卡接在压滤箱内部的压滤板和设置在压滤箱侧壁上且为压滤板提供动力的压滤电机；压滤箱下底面设置有滤液管；压滤电机的输出轴上设置有与压滤板螺纹连接的丝杠；

5、捕捉组件包括设置在支架内底部且与滤液管连接的的捕捉箱、卡接在捕捉箱内部的载板和数个等距分布在载板上的超声波振子；载板上设置有位于相邻两个超声波振子之间的液体流道；设备支架侧壁上设置有分别与捕捉箱连接的加药管和排液管，内部设置有与各个超声波振子电性连接的超声波发生器。

6、进一步地，淋洗组件和压滤组件均设置有3个，3个淋洗组件水平并列设置在第一隔板上；3个压滤组件水平并列设置在第二隔板下底面，且与3个淋洗组件上下位置一一对应；进料管与位于设备支架内部左侧的淋洗罐连接；设备支架顶端设置有分别与设备支架内部前两个淋洗罐导通的补水管；设备支架内部第一个压滤箱与第二个淋洗罐，第二个压滤箱与第三个淋洗罐之间均设置有螺旋上料器；设备支架内部第三个滤液管与第二个淋洗罐、第二个滤液管与第一个淋洗罐之间均设置有逆流管；位于设备支架内部右侧的压滤箱上设置有排渣管；

7、说明：使用时，将第一次压滤后的滤料通过螺旋上料器送入第二个淋洗罐内部，将第二次压滤后的滤料通过螺旋上料器送入第三个淋洗罐内部；而第三次压滤出的滤液部分通过逆流管回流至第二个淋洗罐内部，第二次压滤出的滤液部分通过逆流管回流至第一个淋洗罐内部；实现了飞灰的三级逆流水洗，不仅节约了水资源，而且有利于提高飞灰中重金属的水洗效果。

8、进一步地，搅拌器包括数组并列设置在搅拌轴上的支撑杆和设置在各个支撑杆端部的搅动弧板，每一组支撑杆均设置有数个，且呈散射状设置在搅拌轴的周向；各个搅动弧板上均设置有破碎齿；

9、说明：通过在支撑杆端部设置搅动弧板能够对粘结在淋洗罐上的飞灰浆料进行刮除，而设置的破碎齿能够对压滤后的飞灰进行破碎处理，提高飞灰的水洗效果。

10、进一步地，搅拌轴内部活动套设有转轴，转轴上滑动卡接有数个与搅拌轴内壁转动卡接的转轮，转轴侧壁上端设置有压板，底端设置有对接轴孔；搅拌轴内部设置有位于压板下方且能够与压板卡接的定位板；搅拌轴内部设置有与转轴顶端抵接的压簧；各个搅动弧板分别通过滑套滑动卡接在对应位置处的支撑杆上，各个滑套上均设置有与对应位置处的转轮连接的拉索；支撑杆内部设置有与对应位置处的滑套抵接的复位弹簧；第二隔板上端面且位于转轴下方通过滑杆滑动卡接有调节电机，调节电机的输出轴上设置有能够与对接轴孔活动卡接的轴杆，第二隔板上设置有与调节电机连接的第一电动推杆；

11、说明：使用时，利用第一电动推杆推动调节电机在滑杆上移动，使得滑杆与转轴上的对接轴孔卡接有将转轴向上顶起，从而使压板与定位板脱离；此时启动调节电机，利用调节电机带动转轴旋转，利用转轮拉动各个拉索，使得各个搅动弧板在对应的支撑杆上滑动，实现搅拌器搅拌路径的调节，有利于提高飞灰与水洗液的混合均匀性。

12、进一步地，压滤箱内部设置有与压滤板滑动卡接的导向柱；

13、说明：通过设置导向柱，有利于提高压滤板在压滤箱内部移动时的稳定性，提高飞灰溶液的压滤效果。

14、进一步地，压滤板的侧壁上设置有两个贯穿压滤箱的齿条；压滤箱的侧壁上转动卡接有与两个齿条啮合连接的不完全齿轮，压滤箱的侧壁上设置有分别为两个不完全齿轮提供动力的振动电机；

15、说明：当压滤板将飞灰压实后，利用振动电机带动两个不完全齿轮旋转，利用不完全齿轮与对应位置处的齿条的啮合作用，使得压滤板在压滤箱内部间歇性振动，进一步提高飞灰浆料的压滤效果。

16、进一步地，压滤板上滑动卡接有与丝杠螺纹连接的螺纹套，螺纹套上设置有与压滤板滑动卡接的缓冲杆，缓冲杆上套设有分别与螺纹套、压滤板抵接的缓冲弹簧；

17、说明：当压滤板在丝杠上振动时，利用缓冲杆和缓冲弹簧缓冲压滤板与丝杠之间的振动，提高丝杠的使用可靠性。

18、进一步地，捕捉箱内部设置有与载板上端面连接的第二电动推杆：

19、说明：利用第二电动推杆带动载板在捕捉箱内部上下移动，有利于提高重金属捕捉剂与压滤液中重金属离子的反应速率，提高废水中重金属的捕捉效果。

20、进一步地，进料管上设置有高压风机；

21、说明：通过在进料管上设置高压风机，有利于保证装置的进料可靠性，避免飞灰进料过程中对外界环境造成二次污染。

22、本发明还提供了一种飞灰中重金属捕捉及去除方法，基于上述的一种飞灰中重金属捕捉及去除装置，包括以下步骤：

23、s1、将碳化后的飞灰通过进料管送入淋洗罐内部，然后将清洗水通过进水管和喷淋盘通入淋洗罐中，利用搅拌电机带动搅拌器旋转，使飞灰与清洗水充分混合，形成飞灰浆料；

24、s2、将淋洗罐中的飞灰浆料通过下料管通入压滤箱内部，利用压滤电机带动丝杠旋转，使得压滤板在丝杠的作用下在压滤箱内部移动，对飞灰浆料进行压滤，压滤出的滤液通过滤液管进入捕捉箱内部，滤渣通过排渣管排出，进行后续处理；

25、s3、通过加药管向捕捉箱内部加入重金属捕捉剂，并开启超声波发生器，利用超声波阵子产生的振动对经过液体流道的物料施加振动，促进重金属捕捉剂对滤液中重金属离子的络合；最后将反应液通过排液管排出并进行固液分离，即可实现飞灰中重金属的捕捉。

26、与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几点：

27、第一、本发明的装置结构设计合理，通过对飞灰进行水洗、压滤和重金属捕捉处理，使得飞灰中的重金属等有害物质完全去除，避免了飞灰填埋对土壤以及地下水造成的污染，提高了飞灰处理的安全性；而且飞灰中的重金属能够进行资源化利用，具有一定的经济效益；

28、第二、本发明通过设置三套淋洗组件和压滤组件，不仅提高了飞灰中重金属的去处效果；而且将压滤液进行回流，为前一级淋洗组件补充淋洗液，节约了水资源以及飞灰处理成本；

29、第三、本发明通过设置能够改变搅拌路径的搅拌器，不仅能够将粘结在淋洗罐内壁上的飞灰颗粒进行清除，保证了淋洗罐的工作效率；而且有利于提高飞灰与淋洗液的混合均匀性，为飞灰中重金属的捕捉奠定了基础。

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