本实用新型涉及垃圾焚烧飞灰水洗渣处理方法，具体涉及一种垃圾焚烧飞灰水洗渣酸浸氧化无害化处理设备。
背景技术：
随着我国城市经济的高速发展，城市垃圾产量与日俱增，年均增长8～10％。国内外城市生活垃圾的基本处理方式为填埋、焚烧和堆肥，焚烧法因其占地面积少、处理时间短、减量化显著(减质量一般可达70％，减体积可达90％)、无害化处理较彻底以及可回收垃圾焚烧余热等优势，已逐渐成为城市垃圾处理的趋势。焚烧飞灰是指在垃圾焚烧厂烟气净化系统收集而得的焚烧残余物，约占垃圾焚烧灰渣总量的20％。飞灰因其中含有浸出毒性很高的重金属、可溶性盐类和有机氯化物(多氯联苯和二噁英)，被普遍认为是一种危险废物，对环境威胁极大。焚烧飞灰的表面和内部均富集大量重金属，其中以zn和pb最多，浸出浓度高达35.84mg/l和5.98mg/l，直接填埋会严重污染地下水质。
飞灰水洗渣是飞灰预处理后后的固体，飞灰中含有氯化钠、氯化钾、氯化钙、氧化钙、重金属及二噁英等物质，飞灰先进行预处理，将可溶盐除去，剩下的硫酸钙、重金属氧化物、二噁英、氧化铁等不溶解物质为飞灰渣，
预处理方法具体包括三种：
预处理方法一，用水漂洗，将飞灰中的氯化钠、氯化钾、氯化钙等可溶解盐用水漂洗到溶液中，再过滤得到水洗渣，水洗渣中仅含少量的可溶盐；
预处理方法二：飞灰先与盐酸反应，把氧化钙、碳酸钙反应成氯化钙，再用水漂洗，把飞灰中的可溶盐用水洗走，过滤后得到飞灰水洗渣；
预处理方法三，先用硫酸与飞灰反应，将飞灰中的氧化钙、碳酸钙反应成硫酸钙，再用水漂洗，把飞灰中的可溶盐用水洗走，过滤后得到飞灰水洗渣。
经过预处理的后的飞灰水洗渣，目前主要去水泥窑协同处置或高温熔融。水泥窑协同是处理飞灰水洗渣的主要方法，水泥窑协同处置可处理飞灰中的二噁英，但飞灰中重金属主要为锌、铅等低温金属，含量为0.5-1.5％，锌的沸点温度是907度，因此在水泥窑(温度超过1400度)中完全气化后进入废气或者被原料冷却进入水泥，其他的重金属也会大量被废气带走，飞灰的重金属大部分没有被水泥固化，而是被转移到废气或者水泥中。高温熔融(温度超过1200度)处理飞灰水洗渣也存在着类似的问题，飞灰中的低温金属在高温熔融状态下重新气化，进入废气，导致二次污染。因此水泥窑协同处置或高温熔融处理飞灰渣的工艺路线也不够完善。
因此，需要对现有技术进行改进。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种垃圾焚烧飞灰水洗渣酸浸氧化无害化处理设备。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下术方案：
一种垃圾焚烧飞灰水洗渣酸浸氧化无害化处理设备，包括水槽、灰渣泥浆槽、硫酸槽、制氧器、多级搅拌釜、汽化器、泥浆搅拌槽、第一过滤器、碱性物质溶液槽、ph调节釜和第二过滤器；
所述灰渣泥浆槽的出口通过第一泥浆泵与多级搅拌釜的物料进口连接，
所述硫酸槽的出口通过硫酸泵与多级搅拌釜的物料进口连接，
所述水槽的出口通过水泵与多级搅拌釜的物料进口连接，
所述制氧器与多级搅拌釜的气体进口连接，
所述多级搅拌釜的出口与汽化器的进料口连接；
所述汽化器的出料口与泥浆搅拌槽的进口连接，
所述泥浆搅拌槽的出口通过第二泥浆泵与第一过滤器的进口连接，
所述第一过滤器的出口与ph调节釜的进口连接；
所述碱性物质溶液槽通过溶液泵与ph调节釜的进口连接；
所述ph调节釜的出口通过母液泵与第二过滤器的进口连接。
作为对本实用新型一种垃圾焚烧飞灰水洗渣酸浸氧化无害化处理设备的改进：
所述灰渣泥浆槽中储存有垃圾焚烧后的飞灰水洗渣；
所述硫酸槽中储存有硫酸，用于与飞灰水洗渣进行氧化反应；
所述水槽中储存有水，用于调节硫酸的ph值；
所述制氧器用于制备氧气作为氧化剂；
所述多级搅拌釜用于搅拌飞灰水洗渣、硫酸和水进行氧化反应浸出飞灰水洗渣上的重金属，从而得到高温浆液；
所述汽化器用于将高温高压的浆液汽化降压，得到常压浆液；
所述泥浆搅拌槽用于搅拌常压浆液，得到搅拌后的泥浆；
所述第一过滤器用于过滤搅拌后的泥浆，得到第一次过滤后的滤渣和滤液，第一次过滤后的滤渣作为建材原料处理；
所述碱性物质溶液槽中储存有氢氧化钠、碳酸钠或氢氧化钙等碱性物质，用于调节第一次过滤后的滤液的ph值；
所述ph调节釜用于搅拌第一次过滤后的滤液和碱性物质，得到ph值调节完成后的浆液；
所述第二过滤器用于过滤ph值调节完成后的浆液，得到第二次过滤后的滤渣和滤液，第二次过滤后的滤渣外售给锌冶炼厂，第二次过滤后的滤液回调ph到中性外排或进一步蒸发结晶后得到硫酸盐外售。
作为对本实用新型一种垃圾焚烧飞灰水洗渣酸浸氧化无害化处理设备的进一步改进：
所述多级搅拌釜为卧式多级搅拌釜。
作为对本实用新型一种垃圾焚烧飞灰水洗渣酸浸氧化无害化处理设备的进一步改进：
所述汽化器的出水口与冷却水回水管道连接，汽化器的进水口与冷却水进水管道连接。
作为对本实用新型一种垃圾焚烧飞灰水洗渣酸浸氧化无害化处理设备的进一步改进：
所述ph调节釜调节ph到9-12。
利用如本实用新型一种垃圾焚烧飞灰水洗渣酸浸氧化无害化处理设备的一种垃圾焚烧飞灰水洗渣酸浸氧化无害化处理方法，其包括如下步骤：
步骤一，将垃圾焚烧的飞灰水洗渣与水混合，混合后液固比为1：1至10：1，用泵打入卧式多级搅拌反应器，然后再加入硫酸和氧气，硫酸的质量为飞灰水洗渣重量的0.1～5倍、氧气的质量是飞灰水洗渣质量的1-10％，在温度为60～280℃、压力为0.5～6mpa下反应，停留时间为1-10小时，进行浸出及氧化反应，浸出飞灰水洗渣上的重金属，如锌、铜、镍、镉，同时氧化降解二噁英；得到高温浆液；
步骤二，高温浆液先汽化冷却到常温，过滤后，滤渣作为建材原料处理；
步骤三，过滤后的滤液中含中重金属硫酸盐，因此加入氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钙等碱性物质，碱性物质质量为飞灰水洗渣的1-100％，调节ph到9-11，重金属碳酸盐或氢氧化物沉淀过滤，滤渣外售给锌冶炼厂，滤液回调ph到中性或进一步蒸发结晶后得到硫酸盐外售。
所述的硫酸浓度为10-98％。
所述卧式多级搅拌反应器中通入氧气直至氧气的含量为：30-99％
所述的加入硫酸、氧气后，反应温度为60～280℃、压力为0.5～6mpa。
所述的碱性物为碳酸钠、强氧化纳或氢氧化钙。
在步骤一中，反应后的浆液中的二噁英有99％被降解。
一种垃圾焚烧飞灰水洗渣酸浸氧化无害化处理设备的工作原理是：灰水洗渣浆液通过泥浆泵输送到卧式多级搅拌釜，硫酸、水分别加入卧式多级搅拌釜，卧式多级搅拌釜的沉淀物输出搅拌罐，混合均匀的泥浆通过泥浆泵输送到过滤器，过滤后的飞灰渣去做建材原料，过滤器的滤液输送到ph调节釜，ph调节釜加入碳酸钠溶液后搅拌，将搅拌的溶液输送到过滤器进行过滤，得到重金属沉淀物，滤液通过蒸发得到碳酸钠。
一种垃圾焚烧飞灰水洗渣酸浸氧化无害化处理方法的具体实例，其包括如下步骤：
步骤一，将垃圾焚烧的飞灰水洗渣与水混合，100克飞灰水洗渣与水混合后液固比为1：1至10：1，用泵打入卧式多级搅拌釜，加入75％的100克硫酸、50克氧气，在温度为220℃、压力为2mpa下反应，停留时间为2小时，进行浸出及氧化反应，浸出飞灰渣上的重金属，如锌、铜、镍、铅，同时氧化降解二噁英；
步骤二，高温浆液先汽化冷却，然后加入碱性物氢氧化钙，调节ph到中性，过滤后的飞灰渣生金属被浸出，二噁英被降解，已无害化，可作为建材原料处理；
步骤三，过滤后的溶液中含中重金属硫酸盐，因此加入碳酸钠溶液或者硫酸钠溶液起先反应，重金属碳酸盐或硫酸盐沉淀过滤，固体外售给锌冶炼厂，液体外排或进一步蒸发结晶后得到硫酸盐。
本实用新型具有的有益效果是：
(1)在同一个反应器内实现了重金属浸出与二噁英氧化降解的功能，方便简单，无废气排放，能耗低；
(2)反应采用卧式多级搅拌器，类似多级搅拌釜串联，同时具有全混釜和平推流反应器的优点；
(3)全套工艺实现连续化生产，易于自动化控制，具有安全可靠性。
附图说明
图1是本实用新型一种垃圾焚烧飞灰水洗渣酸浸氧化无害化处理设备的原理图。
具体实施方式
以下结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的说明。
实施例1、一种垃圾焚烧飞灰水洗渣酸浸氧化无害化处理设备，如图1所示，包括水槽1、灰渣泥浆槽2、硫酸槽3、制氧器4、多级搅拌釜5、汽化器6、泥浆搅拌槽7、第一过滤器8、碱性物质溶液槽9、ph调节釜10和第二过滤器11。
灰渣泥浆槽2的出口通过第一泥浆泵201与多级搅拌釜5的物料进口连接；灰渣泥浆槽2中储存有垃圾焚烧后的飞灰水洗渣，灰渣泥浆槽2中的飞灰水洗渣通过第一泥浆泵201打入灰渣泥浆槽2中。
硫酸槽3的出口通过硫酸泵301与多级搅拌釜5的物料进口连接；硫酸槽3中储存有硫酸，用于与飞灰水洗渣进行氧化反应；硫酸槽3中的硫酸通过硫酸泵301打入多级搅拌釜5中。
水槽1的出口通过水泵101与多级搅拌釜5的物料进口连接；水槽1中储存有水，水槽1中的水通过水泵101打入多级搅拌釜5中；
制氧器4与多级搅拌釜5的气体进口连接；制氧器4用于制备氧气；制氧器4的氧气输送至多级搅拌釜5中作为氧化剂。
多级搅拌釜5为卧式多级搅拌釜，用于搅拌飞灰水洗渣、硫酸和水进行氧化反应浸出飞灰水洗渣上的重金属，从而得到高温浆液。
多级搅拌釜5的出口与汽化器6的进料口连接；汽化器6的出水口与冷却水回水管道连接，汽化器6的进水口与冷却水进水管道连接。多级搅拌釜5得到的高温浆液进入到汽化器6中，与冷却水汽化降压，得到常压浆液。
汽化器6的出料口与泥浆搅拌槽7的进口连接；泥浆搅拌槽7用于搅拌常压浆液，得到搅拌后的泥浆。
泥浆搅拌槽7的出口通过第二泥浆泵701与第一过滤器8的进口连接；第一过滤器8用于过滤搅拌后的泥浆，得到第一次过滤后的滤渣和滤液，第一次过滤后的滤渣作为建材原料处理；
第一过滤器8的出口与ph调节釜10的进口连接；第一过滤器8得到的第一次过滤后的滤液输送到ph调节釜10中；
碱性物质溶液槽9通过溶液泵901与ph调节釜10的进口连接；碱性物质溶液槽9中储存有氢氧化钠、碳酸钠或氢氧化钙等碱性物质，碱性物质溶液槽9中的碱性物质通过溶液泵901输送到ph调节釜10中，用于调节第一次过滤后的滤液的ph值；
ph调节釜10用于搅拌第一次过滤后的滤液和碱性物质，调节ph到9-11，得到ph值调节完成后的浆液；
ph调节釜10的出口通过母液泵1001与第二过滤器11的进口连接。第二过滤器11用于过滤ph值调节完成后的浆液，得到第二次过滤后的滤渣和滤液，第二次过滤后的滤渣外售给锌冶炼厂，第二次过滤后的滤液回调ph到中性外排或进一步蒸发结晶后得到硫酸盐外售。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在不改变本实用新型的创造内容下进行简单的置换均视为相同的创造。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
1.一种垃圾焚烧飞灰水洗渣酸浸氧化无害化处理设备，其特征在于：包括水槽(1)、灰渣泥浆槽(2)、硫酸槽(3)、制氧器(4)、多级搅拌釜(5)、汽化器(6)、泥浆搅拌槽(7)、第一过滤器(8)、碱性物质溶液槽(9)、ph调节釜(10)和第二过滤器(11)；
所述灰渣泥浆槽(2)的出口通过第一泥浆泵(201)与多级搅拌釜(5)的物料进口连接；
所述硫酸槽(3)的出口通过硫酸泵(301)与多级搅拌釜(5)的物料进口连接；
所述水槽(1)的出口通过水泵(101)与多级搅拌釜(5)的物料进口连接；
所述制氧器(4)与多级搅拌釜(5)的气体进口连接；
所述多级搅拌釜(5)的出口与汽化器(6)的进料口连接；
所述汽化器(6)的出料口与泥浆搅拌槽(7)的进口连接；
所述泥浆搅拌槽(7)的出口通过第二泥浆泵(701)与第一过滤器(8)的进口连接；
所述第一过滤器(8)的出口与ph调节釜(10)的进口连接；
所述碱性物质溶液槽(9)通过溶液泵(901)与ph调节釜(10)的进口连接；
所述ph调节釜(10)的出口通过母液泵(1001)与第二过滤器(11)的进口连接。
2.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰水洗渣酸浸氧化无害化处理设备，其特征在于：
所述灰渣泥浆槽(2)中储存有垃圾焚烧后的飞灰水洗渣；
所述硫酸槽(3)中储存有硫酸，用于与飞灰水洗渣进行氧化反应；
所述水槽(1)中储存有水，用于调节硫酸的ph值；
所述制氧器(4)用于制备氧气作为氧化剂；
所述多级搅拌釜(5)用于搅拌飞灰水洗渣、硫酸和水进行氧化反应浸出飞灰水洗渣上的重金属，从而得到高温浆液；
所述汽化器(6)用于将高温高压的浆液汽化降压，得到常压浆液；
所述泥浆搅拌槽(7)用于搅拌常压浆液，得到搅拌后的泥浆；
所述第一过滤器(8)用于过滤搅拌后的泥浆，得到第一次过滤后的滤渣和滤液，第一次过滤后的滤渣作为建材原料处理；
所述ph调节釜(10)用于搅拌第一次过滤后的滤液和碱性物质，得到ph值调节完成后的浆液；
所述第二过滤器(11)用于过滤ph值调节完成后的浆液，得到第二次过滤后的滤渣和滤液，第二次过滤后的滤渣外售给锌冶炼厂，第二次过滤后的滤液回调ph到中性外排或进一步蒸发结晶后得到硫酸盐外售。
3.根据权利要求2所述的一种垃圾焚烧飞灰水洗渣酸浸氧化无害化处理设备，其特征在于：
所述多级搅拌釜(5)为卧式多级搅拌釜。
4.根据权利要求3所述的一种垃圾焚烧飞灰水洗渣酸浸氧化无害化处理设备，其特征在于：
所述汽化器(6)的出水口与冷却水回水管道连接，汽化器(6)的进水口与冷却水进水管道连接。
5.根据权利要求4所述的一种垃圾焚烧飞灰水洗渣酸浸氧化无害化处理设备，其特征在于：
所述ph调节釜(10)调节ph到9-12。
技术总结