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CN110586621A - 一种含汞或有机污染固体废物的成套高效处理设备及方法 - Google Patents

一种含汞或有机污染固体废物的成套高效处理设备及方法 Download PDF

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CN110586621A CN201910894569.XA CN201910894569A CN110586621A CN 110586621 A CN110586621 A CN 110586621A CN 201910894569 A CN201910894569 A CN 201910894569A CN 110586621 A CN110586621 A CN 110586621A
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李森
李璐
唐楚寒
欧阳钦
邓功均
杨均勇
李朝端
童仲坤
高凡
张宁洲
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China Nuclear Environmental Protection Industry Co Ltd
China Jianzhong Nuclear Fuel Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种含汞或有机污染固体废物的成套高效处理设备及方法，本发明成套处理设备包括热脱附撬块、尾气处理撬块、污染物捕捉、富集撬块及水处理撬块。含汞或有机污染固体废物处理过程中的固相、液相及气相污染物均采取成套撬块装置处理，各撬块均具有独立的操作系统且具有预警系统，形成整体运行，但各工作空间独立，互不干扰的运行环境，能够高效处理含汞或有机污染固体废物，具有环境安全性好、适用性及移动性强、处理效果稳定、自动化控制程度高，便于管理和操作的特点。

Description

一种含汞或有机污染固体废物的成套高效处理设备及方法
技术领域
本发明涉及一种固体污染废物的成套高效处理设备及方法，特别是在含汞或有机污染固体废物的处理处置方面，属于热分离处理技术领域。
背景技术
土壤是人类赖以生存的物质基础，生态环境的重要组成部分。随着工农业的快速发展，工、农业发展进程中遗留下来的重金属或有机污染产地、废物(矿渣、土壤、沉积物等)及工业上(石油、冶金、化工等)正在产生的重金属及有机污染固体废弃物，其严重威胁着人类的健康。污染固体废物的处理技术已成为世界各国研究的重点及焦点，结合我国国情，开发出经济价值合理、适用性强的处理技术是我国乃至世界各国当前及未来重要的发展方向。
近年来，含汞或有机污染固体废物处理技术主要有稳定化固化修复技术、生物修复技术、化学淋洗技术、电动修复技术及热分离处理技术等。其中，稳定化固化修复技术存在长期时效性风险；生物修复技术具有修复周期长、处理条件要求高、效益低且不适于机械化操作的缺点；化学淋洗的缺点在于不能降低污染物的毒性；电动修复不适用于大量且污染物浓度高的固体废物。热分离处理技术包含焚烧技术及热脱附技术，其共同缺点在于尾气处理难度大，且焚烧技术能耗高。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种含汞或有机污染固体废物的成套高效处理设备，能够高效处理含汞或有机污染固体废物，对固相、液相及气相介质处理采取成套撬块装置，具有环境安全性好、适用性及移动性强、处理效果稳定，便于管理和操作的特点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种含汞或有机污染固体废物的成套高效处理设备，包括热脱附撬块、尾气处理撬块、污染物捕捉富集撬块及水处理撬块；
所述热脱附撬块包括储料斗、进料皮带机、振动筛、刮板机、进料斗、进料锁气器、热解吸室、出料绞龙、出料锁气器、双轴加湿出料机并依次连接；所述热解吸室内设螺旋进料蛟龙，外部设热解吸燃烧室；热解吸燃烧室顶部设热脱附烟囱，底部设多个燃烧器，侧部连接鼓风机；热解吸室顶部气体出口还连接旋风除尘器，并依次连接换热器、洗涤塔；旋风除尘器还连接除尘罐，换热器连接储油罐，洗涤塔连接浆料暂存罐；
所述尾气处理撬块通过引风机A连接热脱附撬块的洗涤塔；其包括活性炭吸附塔Ⅰ、活性炭吸附塔Ⅱ、活性炭吸附塔Ⅲ并依次连接，活性炭吸附塔Ⅲ再依次连接高压引风机B、活性炭吸附塔烟囱；
所述污染物捕捉富集撬块通过提升泵A连接热脱附撬块洗涤塔下的浆料暂存罐；其包括浆料储存箱、混凝搅拌捕捉装置、减量富集装置、气体活性炭吸附塔Ⅳ，并依次连接；混凝搅拌捕捉装置连接加药装置；气体活性炭吸附塔Ⅳ连接引风机C；减量富集装置连接滤液暂存箱；
所述滤液暂存箱设滤液泵，并连接水处理撬块的滤液储存罐；水处理撬块包括滤液储存罐、滤液提升泵B、多变压一体化生态膜过滤器、过滤出水储水罐、出水提升泵C、离子交换罐及清水储存罐并依次连接；多变压一体化生态膜过滤器还与膜回收分选筛形成循环回路，膜回收分选筛连接污染物捕捉富集撬块的浆料储存箱；清水储存罐连接热脱附撬块的双轴加湿出料机及洗涤塔。
本发明的另一个目的在于提供一种含汞或有机污染固体废物的成套高效处理设备处理固体废物的方法，具体方法如下：
将固体污染物经过振动筛去除石块，通过刮板机输送至热脱附撬块的热解吸室，在热解吸室内螺旋进料蛟龙的旋转推动下，经过热解吸燃烧室的充分燃烧，实现热脱附处理；热脱附完成的物料从热解吸室推出后，通过螺旋式的出料蛟龙输送至双轴加湿出料机进行加湿降温处理即得清洁废物；其中在热解吸室内固体污染物进行热脱附处理所产生的粉尘废气通过旋风除尘器、换热器、洗涤塔处理后，剩余废气再经过尾气处理撬块的活性炭吸附塔Ⅰ、活性炭吸附塔Ⅱ、活性炭吸附塔Ⅲ净化处理依次处理后即得达标废气排出；而洗涤塔洗涤后产生的冷凝浆料经过提升泵A转至污染物捕捉富集撬块的混凝搅拌捕捉装置，经过加药装置A、加药装置B、加药装置C添加试剂与其混凝反应，从而对浆料污染物进行捕捉，再通过减量富集装置进行压滤，产生的少量固体废物采用特制袋装袋储存，而压滤后的滤液通过滤液提升泵B转至水处理撬块，通过多变压一体化生态膜过滤器进行生态膜过滤，并通过离子交换罐进行深度处理即得清洁水；而清洁水又循环用之洗涤塔和双轴加湿出料机；同时，在水处理撬块中的多变压一体化生态膜过滤器的生态膜在使用过滤一段时间后，附着的污染物达到一定数量后自动脱落至膜回收分选筛进行重新清洗后，再返回多变压一体化生态膜过滤器重新使用，而清洗后的废弃物排放至污染物捕捉富集撬块的浆料储存箱重新处理。
优选为，所述固体污染物经过振动筛筛分，要求粒径小于3cm，含水率要求低于25％。
优选为，所述多变压一体化生态膜过滤器，采用的生态膜为可回收、无污染的有机纤维材料。
本发明中加药装置A、加药装置B、加药装置C，各装置试剂添加量及浓度根据不同污染物的特性及浓度进行添加；离子交换罐的填料种类根据不同污染的特性填充对应吸附材料。
与现有技术相比，本发明的优点有：
1、通过热脱附撬块、尾气处理撬块、污染物捕捉富集撬块及水处理撬块的综合处理，使得高效处理含汞或有机污染固体废物，且环保。
2、减小了污染物捕捉富集撬块及水处理撬块的占地面积，降低了污染物捕捉富集撬块的运行时间，大大节约了运行成本。
3、热解吸燃烧室内燃烧产生的烟气与热接触室内热脱附产生的气体具有单独通道，热脱附处理气体产生量少，污染物经过三级填充改性活性炭的活性炭吸附塔，避免了气体液化后对普通活性炭产生影响，且多级吸附能够保障尾气处理长期稳定达标。
4、通过污染物捕捉富集撬块，有效地降低了水中污染物浓度，使后续水处理趋于简单化、稳定化。
5、采用多变压一体化生态膜过滤器有效的解决了长期传统的膜过滤，易造成膜堵塞及破损情况，且生态膜通过膜回收分选筛，实现可回收重复利用，成本低，处理效率高；且膜回收分选筛产生的污染物再循环至污染物捕捉富集撬块进行处理，从而实现循环处理。
6、整个设备之间形成一个循环处理系统，且合理利用水处理撬块产生的清洁水。
7、各撬块均具有可以通过独立的操作系统进行控制，形成整体运行但各工作空间独立，互不干扰，操作方便，环境友好性强。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例中，一种含汞或有机污染固体废物的成套高效处理设备，包括热脱附撬块、尾气处理撬块、污染物捕捉富集撬块及水处理撬块；
所述热脱附撬块包括储料斗1、进料皮带机2、振动筛3、刮板机4、进料斗5、进料锁气器6、热解吸室7、出料绞龙16、出料锁气器17、双轴加湿出料机18并依次连接；所述热解吸室7内设螺旋进料蛟龙21，外部设热解吸燃烧室46；热解吸燃烧室46顶部设热脱附烟囱19，底部设多个燃烧器8，侧部连接鼓风机15；热解吸室7顶部气体出口还连接旋风除尘器9，并依次连接换热器13、洗涤塔14；旋风除尘器9还连接除尘罐10，换热器13连接储油罐11，洗涤塔14连接浆料暂存罐12；
所述尾气处理撬块通过引风机A20连接热脱附撬块的洗涤塔14；其包括活性炭吸附塔Ⅰ22、活性炭吸附塔Ⅱ23、活性炭吸附塔Ⅲ24并依次连接，活性炭吸附塔Ⅲ24再依次连接高压引风机B25、活性炭吸附塔烟囱26；
所述污染物捕捉富集撬块通过进水泵27连接热脱附撬块洗涤塔14下的浆料暂存罐12；其包括浆料储存箱28、混凝搅拌捕捉装置32、减量富集装置33、气体活性炭吸附塔Ⅳ34，并依次连接；混凝搅拌捕捉装置32连接加药装置A29、加药装置B30、加药装置C31；气体活性炭吸附塔Ⅳ34连接引风机C35；减量富集装置33连接滤液暂存箱37；
所述滤液暂存箱37设滤液泵36，并连接水处理撬块的滤液储存罐38；水处理撬块包括滤液储存罐38、滤液提升泵B39、多变压一体化生态膜过滤器40、过滤出水储水罐42、出水提升泵C43、离子交换罐44及清水储存罐45并依次连接；多变压一体化生态膜过滤器40还与膜回收分选筛41形成循环回路，膜回收分选筛41连接污染物捕捉富集撬块的浆料储存箱28；清水储存罐45连接热脱附撬块的双轴加湿出料机18及洗涤塔14。
利用上述含汞或有机污染固体废物的成套高效处理设备处理固体废物的方法，具体方法如下：
将固体污染物从储料室1经过进料皮带机2传输，经过振动筛3去除石块，通过刮板机4输送进料斗5，固体污染物经过筛分后，使得粒径小于3cm，含水率低于25％；固体污染物再通过打开进料锁气器6，进料至热脱附撬块的热解吸室7，在热解吸室7内螺旋进料蛟龙21的旋转推动下，经过热解吸燃烧室7的充分燃烧，实现热脱附充分处理；热脱附完成的物料从热解吸室7推出后，通过螺旋式的出料蛟龙16输送至双轴加湿出料机18进行加湿降温处理即得清洁废物；其中在热解吸室7内固体污染物进行热脱附处理所产生的粉尘废气通过旋风除尘器9、换热器13、洗涤塔14处理后，剩余废气再经过尾气处理撬块的活性炭吸附塔Ⅰ22、活性炭吸附塔Ⅱ23、活性炭吸附塔Ⅲ24净化处理依次处理后即得达标废气排出；旋风除尘器9处理后的粉尘存于除尘罐10，换热器13可将废气的油污冷凝去除，并存于储油罐11，洗涤塔14将热脱附处理所产生的粉尘废气进行最终喷淋洗涤，洗涤后形成的冷凝浆料存于浆料暂存罐12，经过提升泵A27转至污染物捕捉富集撬块的混凝搅拌捕捉装置32，经过加药装置A29、加药装置B30、加药装置C31添加试剂与其混凝反应，从而对浆料污染物进行捕捉，再通过减量富集装置33进行压滤，产生的少量固体废物采用特制袋装袋储存，而压滤后的滤液至滤液暂存箱37暂存，再通过滤液泵36存于水处理撬块的滤液储存罐38，通过滤液提升泵B39转至多变压一体化生态膜过滤器40经过可回收、无污染的有机纤维材料生态膜过滤，并通过出水提升泵C43至离子交换罐44进行深度处理即得清洁水，并存于清水储存罐45；而清水储存罐45清洁水又循环用之洗涤塔14和双轴加湿出料机18；同时，在水处理撬块中的多变压一体化生态膜过滤器40的生态膜在使用过滤一段时间后，附着的污染物达到一定数量后自动脱落至膜回收分选筛41进行重新清洗后，再返回多变压一体化生态膜过滤器40重新使用，而清洗后的废弃物排放至污染物捕捉富集撬块的浆料储存箱28重新处理。
本发明中加药装置A29、加药装置B30、加药装置C31，各装置试剂添加量及浓度根据不同污染物的特性及浓度进行添加；离子交换罐44的填料种类根据不同污染的特性填充对应吸附材料。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种含汞或有机污染固体废物的成套高效处理设备，其特征在于，包括热脱附撬块、尾气处理撬块、污染物捕捉富集撬块及水处理撬块；
所述热脱附撬块包括储料斗(1)、进料皮带机(2)、振动筛(3)、刮板机(4)、进料斗(5)、进料锁气器(6)、热解吸室(7)、出料绞龙(16)、出料锁气器(17)、双轴加湿出料机(18)并依次连接；所述热解吸室(7)内设螺旋进料蛟龙(21)，外部设热解吸燃烧室(46)；热解吸燃烧室(46)顶部设热脱附烟囱(19)，底部设多个燃烧器(8)，侧部连接鼓风机(15)；热解吸室(7)顶部气体出口还连接旋风除尘器(9)，并依次连接换热器(13)、洗涤塔(14)；旋风除尘器(9)还连接除尘罐(10)，换热器(13)连接储油罐(11)，洗涤塔(14)连接浆料暂存罐(12)；
所述尾气处理撬块通过引风机A(20)连接热脱附撬块的洗涤塔(14)；其包括活性炭吸附塔Ⅰ(22)、活性炭吸附塔Ⅱ(23)、活性炭吸附塔Ⅲ(24)并依次连接，活性炭吸附塔Ⅲ(24)再依次连接高压引风机B(25)、活性炭吸附塔烟囱(26)；
所述污染物捕捉富集撬块通过提升泵A(27)连接热脱附撬块洗涤塔下的浆料暂存罐(12)；污染物捕捉富集撬块还包括浆料储存箱(28)、混凝搅拌捕捉装置(32)、减量富集装置(33)、气体活性炭吸附塔Ⅳ(34)，并依次连接；混凝搅拌捕捉装置(32)连接加药装置；气体活性炭吸附塔Ⅳ(34)连接引风机C(35)；减量富集装置(33)连接滤液暂存箱(37)；
所述滤液暂存箱(37)设滤液泵(36)，并连接水处理撬块的滤液储存罐(37)；水处理撬块包括滤液储存罐(37)、滤液提升泵B(39)、多变压一体化生态膜过滤器(40)、过滤出水储水罐(42)、出水提升泵C(43)、离子交换罐(44)及清水储存罐(45)并依次连接；多变压一体化生态膜过滤器(40)还与膜回收分选筛(41)形成循环回路，膜回收分选筛(41)连接污染物捕捉富集撬块的浆料储存箱(28)；清水储存罐(45)连接热脱附撬块的双轴加湿出料机(18)及洗涤塔(14)。
2.根据权利要求1所述的一种含汞或有机污染固体废物的成套高效处理设备，其特征在于，所述加药装置包括加药装置A(29)、加药装置B(30)、加药装置C(31)。
3.利用权利要求2所述的一种含汞或有机污染固体废物的成套高效处理设备处理固体废物的方法，其特征在于，具体方法如下：
将固体污染物经过振动筛(3)去除石块，通过刮板机(4)输送至热脱附撬块的热解吸室(7)，在热解吸室(7)内螺旋进料蛟龙(21)的旋转推动下，经过热解吸燃烧室(7)的充分燃烧，实现热脱附处理；热脱附完成的物料从热解吸室(7)推出后，通过螺旋式的出料蛟龙(16)输送至双轴加湿出料机(18)进行加湿降温处理即得清洁废物；其中在热解吸室(7)内固体污染物进行热脱附处理所产生的粉尘废气通过旋风除尘器(9)、换热器(13)、洗涤塔(14)处理后，剩余废气再经过尾气处理撬块的活性炭吸附塔Ⅰ(22)、活性炭吸附塔Ⅱ(23)、活性炭吸附塔Ⅲ(24)净化处理依次处理后即得达标废气排出；而洗涤塔(14)洗涤后产生的冷凝浆料经过提升泵A(27)转至污染物捕捉富集撬块的混凝搅拌捕捉装置(32)，经过加药装置A(29)、加药装置B(30)、加药装置C(31)添加试剂与其混凝反应，从而对浆料污染物进行捕捉，再通过减量富集装置(33)进行压滤，产生的少量固体废物采用特制袋装袋储存，而压滤后的滤液通过滤液提升泵B(39)转至水处理撬块，通过多变压一体化生态膜过滤器(40)进行生态膜过滤，并通过离子交换罐(44)进行深度处理即得清洁水；而清洁水又循环用之洗涤塔(14)和双轴加湿出料机(18)；同时，在水处理撬块中的多变压一体化生态膜过滤器(40)的生态膜在使用过滤一段时间后，附着的污染物达到一定数量后自动脱落至膜回收分选筛(41)进行重新清洗后，再返回多变压一体化生态膜过滤器(40)重新使用，而清洗后的废弃物排放至污染物捕捉富集撬块的浆料储存箱(28)重新处理。
4.根据权利要求3所述一种含汞或有机污染固体废物的成套高效处理设备处理固体废物的方法，其特征在于，所述固体污染物经过振动筛(3)筛分，要求粒径小于3cm，含水率要求低于25％。
5.根据权利要求3所述一种含汞或有机污染固体废物的成套高效处理设备处理固体废物的方法，其特征在于，所述多变压一体化生态膜过滤器(40)，采用的生态膜为可回收、无污染的有机纤维材料。
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