一种回收垃圾焚烧飞灰中的氯盐的设备和方法

技术领域

本发明涉及垃圾焚烧飞灰资源化处理技术领域，尤其涉及一种回收垃圾焚烧飞灰中的氯盐的设备和方法。

背景技术

随着人口数量的不断激增、现代城市化进程的不断加速和生活方式的不断改善，城市中产生的固体废物数量也在逐年增加，焚烧法具有明显的减容化、无害化和资源化优势，成为目前最有效的垃圾处理方式。然而，生活垃圾焚烧难以避免会产生焚烧飞灰，焚烧飞灰含有大量重金属(例如，Pb、Hg、Cr、Cu、Zn)和持久性有机污染物二噁英，对环境和人类健康具有较大威胁，属于危险废物，需要特殊处理。但同时焚烧飞灰成分与水泥原料相近，可用来水泥生产，并含有大量的可回收氯盐，具有巨大的资源化利用潜力。目前，垃圾焚烧飞灰的处理处置主要以水泥窑协同处置和固化/稳定化为主，但飞灰中高含量氯化物、二噁英和重金属仍对相应处置技术的处置效果产生影响，因此有必要对焚烧飞灰进行预处理，同时对处置后的焚烧飞灰进行有效资源化。

基于焚烧飞灰特点，水洗脱氯是一种经济有效的预处理手段，其操作简单经济性好，能够充分溶解焚烧飞灰中90％以上的可溶性氯盐，预处理后焚烧飞灰能够满足水泥窑协同处置要求。但水洗后部分重金属随之洗脱，水洗液需要经过充分处理才能排放，目前大多数工艺采用投加沉淀剂、絮凝剂等进行处置后进行排放，成本较高、耗水量也较大。同时水洗液中仍含有大量可回收氯盐，同时焚烧飞灰中二噁英也有随水洗洗脱扩散的风险，这些都未受到关注和处置，缺少相应的处理技术，也限制了垃圾焚烧飞灰的充分资源化。

发明内容

针对现有技术中的难以实现焚烧飞灰中氯盐的有效回收利用并对二噁英污染扩散进行有效处置的技术缺陷，本发明提供一种回收垃圾焚烧飞灰中的氯盐的设备和方法，对垃圾焚烧飞灰进行处理的同时，对飞灰中的氯盐进行资源化回收。

本发明一方面实施例提出一种回收垃圾焚烧飞灰中的氯盐的设备，包括：水洗装置、压滤分离装置、鼓泡反应装置、陶瓷膜过滤装置和蒸发结晶装置，所述水洗装置具有水洗腔以及连通水洗腔的飞灰进口、纯水进口和浆液出口，水洗腔内具有第一搅拌装置；所述压滤分离装置具有压滤腔以及连通压滤腔的浆液进口、滤液出口和滤饼出口，压滤分离装置的浆液进口与水洗装置的浆液出口相连，滤饼出口连接滤饼后处理单元；所述鼓泡反应装置具有反应腔以及连通反应腔的滤液进口、二氧化碳进口和反应液出口，鼓泡反应装置的滤液进口与压滤分离装置的滤液出口相连；所述陶瓷膜过滤装置具有过滤腔以及连通过滤腔的滤液进口、浓缩液出口和滤液出口，陶瓷膜过滤装置的滤液进口与鼓泡反应装置的反应液出口相连；所述蒸发结晶装置包括依次连接的氯化钠蒸发结晶装置、氯化钾蒸发结晶装置和氯化钙蒸发结晶装置，氯化钠蒸发结晶装置的滤液进口与陶瓷膜过滤装置的滤液出口相连，氯化钠蒸发结晶装置、氯化钾蒸发结晶装置和氯化钙蒸发结晶装置分别具有蒸汽进口。

本发明通过在水洗装置后设置压滤分离装置、鼓泡反应装置、陶瓷膜过滤装置和蒸发结晶装置，可对飞灰水洗后的浆液中的氯盐进行资源化回收，水洗脱氯率在90％以上。通过设置陶瓷膜过滤装置，对鼓泡反应处理后的反应液中残留的含二噁英的微颗粒飞灰进行拦截，降低二噁英污染扩散的风险，促进氯盐的资源化利用。针对飞灰的高碱性与重金属污染，本发明通过向鼓泡反应装置内通入二氧化碳，可与反应液中的大部分重金属反应形成沉淀，进一步提高重金属的去除率，降低反应液的硬度，同时能够固定二氧化碳，而且可降低反应液的碱性。本发明的整套系统连贯，有效提升焚烧飞灰的资源化处置利用。

在一些实施例中，所述鼓泡反应装置设有第二搅拌装置，反应腔内的底部连接有纳米微孔曝气盘，纳米微孔曝气盘与鼓泡反应装置的二氧化碳进口相连，鼓泡反应装置的顶部可拆卸连接有顶盖，顶盖上设有与反应腔连通的气体泄压出口。通过设置搅拌装置与纳米微孔曝气盘，可提高反应液的碳酸化反应速率，而且纳米微孔曝气盘的排出的气泡小且密集均匀，更有利于反应液与二氧化碳的充分反应。

在一些实施例中，所述陶瓷膜过滤装置的浓缩液出口与鼓泡反应装置的滤液进口通过管路连接。可将浓缩液反复反应与过滤，提高产物结晶盐的收率。

在一些实施例中，所述氯化钠蒸发结晶装置包括氯化钠换热蒸发器、氯化钠分离器和氯化钠结晶釜，所述氯化钾蒸发结晶装置包括氯化钾换热蒸发器、氯化钾分离器和氯化钾结晶釜，所述氯化钙蒸发结晶装置包括氯化钙换热蒸发器、氯化钙分离器和氯化钙结晶釜。

氯化钠换热蒸发器的蒸汽出口与氯化钠分离器的蒸汽进口相连，氯化钠分离器的蒸汽出口与氯化钾换热蒸发器的蒸汽进口相连，氯化钾换热蒸发器的蒸汽出口与氯化钾分离器的蒸汽进口相连，氯化钾分离器的蒸汽出口与氯化钙换热蒸发器的蒸汽进口相连，氯化钙换热蒸发器的蒸汽出口与氯化钙分离器的蒸汽进口相连，氯化钙分离器的蒸汽出口与氯化钠换热蒸发器的蒸汽进口相连。

氯化钠结晶釜具有第一浓缩液进口、第一母液出口和氯化钠出料口，氯化钠分离器的浓缩液出口与氯化钠结晶釜的第一浓缩液进口相连，氯化钠结晶釜的第一母液出口与氯化钾分离器的母液进口相连。

氯化钾结晶釜具有第二浓缩液进口、第二母液出口和氯化钾出料口，氯化钾分离器的浓缩液出口与氯化钾结晶釜的第二浓缩液进口相连，氯化钾结晶釜的第二母液出口与氯化钙分离器的母液进口相连。

氯化钙结晶釜具有第三浓缩液进口和氯化钙出料口，氯化钙分离器的浓缩液出口与氯化钙结晶釜的第三浓缩液进口相连。

本发明通过将氯化钠蒸发结晶装置、氯化钾蒸发结晶装置和氯化钙蒸发结晶装置串联连接，可利用不同氯盐的溶解度差异分别进行分离结晶，可提高能量利用率和产盐效率。

在一些实施例中，所述回收垃圾焚烧飞灰中的氯盐的设备还包括冷凝水储罐，所述冷凝水储罐具有进水口和出水口，所述氯化钠换热蒸发器具有第一冷凝水出口，氯化钾换热蒸发器具有第二冷凝水出口，氯化钙换热蒸发器具有第三冷凝水出口，第一冷凝水出口、第二冷凝水出口和第三冷凝水出口通过管路共同连接于冷凝水储罐的进水口，冷凝水储罐的出水口通过管路连接于水洗装置的纯水进口。可将冷凝水进行回用，减少水用量，有效提高水资源利用率。

在一些实施例中，所述鼓泡反应装置的二氧化碳进口连接水泥窑的二氧化碳排放口。利用水泥窑排放的二氧化碳来对鼓泡反应装置内进行曝气，一方面可将反应液中的大部分重金属发生沉淀，降低反应液硬度，另一方面可减少碳排放。

在一些实施例中，所述回收垃圾焚烧飞灰中的氯盐的设备还包括滤液储罐，所述滤液储罐具有进液口和出液口，滤液储罐的进液口与陶瓷膜过滤装置的滤液出口相连，滤液储罐的出液口与氯化钠换热蒸发器的滤液进口相连。采用滤液储罐可便于对滤液进行收集，收集到一定量后再进行蒸发结晶。

在一些实施例中，所述回收垃圾焚烧飞灰中的氯盐的设备还包括缓冲池，所述缓冲池具有进液口和出液口，缓冲池的进液口与压滤分离装置的滤液出口相连，缓冲池的出液口与鼓泡反应装置的滤液进口相连。采用缓冲池可便于对压滤分离后的滤液进行暂时储存，收集到一定量后再进行鼓泡反应。

在一些实施例中，所述鼓泡反应装置的反应液出口通过管路与压滤分离装置的浆液进口相连。将浓缩液反复压滤，可提高结晶盐的收率。

本发明另一方面实施例提出一种回收垃圾焚烧飞灰中的氯盐的方法，利用上述的回收垃圾焚烧飞灰中的氯盐的设备，包括如下步骤：

将飞灰与水按固液比为1g：10ml～1g：20ml的比例通入水洗装置中进行搅拌，形成浆液；将浆液通入压滤分离装置中进行固液分离，得到第一滤液和滤饼，将滤饼通入滤饼后处理单元中进行处理，将第一滤液通入鼓泡反应装置中，并向鼓泡反应装置内通入从水泥窑排出的二氧化碳进行鼓泡，使二氧化碳与第一滤液发生碳酸化反应，得到反应液；将反应液通入陶瓷膜过滤装置中进行过滤，得到初级浓缩液与第二滤液，将初级浓缩液返回鼓泡反应装置中进行循环反应，得到终级浓缩液，将终级浓缩液返回压滤分离装置中进行固液分离；将第二滤液通入氯化钠蒸发结晶装置中，得到氯化钠粗盐与第一母液，将第一母液通入氯化钾蒸发结晶装置中，得到氯化钾粗盐与第二母液，将第二母液通入氯化钙蒸发结晶装置中，得到氯化钙粗盐；将氯化钠蒸发结晶装置、氯化钾蒸发结晶装置和氯化钙蒸发结晶装置排出的冷凝水返回水洗装置中循环利用。

本发明可对焚烧飞灰进行有效脱氯预处理，可对飞灰水洗后的浆液中的氯盐进行资源化回收，水洗脱氯率在90％以上。对鼓泡反应处理后的反应液中残留的含二噁英的微颗粒飞灰进行拦截，降低二噁英污染扩散的风险，促进氯盐的资源化利用，回收的粗盐中的二噁英含量可达到<0.1μg/kg。针对飞灰的高碱性与重金属污染，本发明通过向鼓泡反应装置内通入来自于水泥窑排放的二氧化碳，可与反应液中的大部分重金属反应形成沉淀，进一步提高重金属的去除率，降低反应液的硬度，同时能够固定二氧化碳，而且可降低反应液的碱性。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，

其中：

图1为本发明实施例中的回收垃圾焚烧飞灰中的氯盐的设备的结构示意图；

图2为图1中的纳米微孔曝气盘与支撑板的俯视角度的结构示意图；

图3为图1中陶瓷膜过滤装置的沿水平方向的剖面图；

图4为本发明实施例中的回收垃圾焚烧飞灰中的氯盐的方法的流程图；

附图标记：

1-水洗装置；2-压滤分离装置；3-缓冲池；4-鼓泡反应装置；41-纳米微孔曝气盘；42-支撑板；43-流动通道；5-陶瓷膜过滤装置；51-陶瓷膜管；6-PID控制器；7-第一流量控制器；8-第二流量控制器；9-pH在线监测仪；10-反冲洗管路；11-滤液储罐；12-压缩热泵；13-氯化钠换热蒸发器；14-氯化钠分离器；15-氯化钠结晶釜；16-氯化钾换热蒸发器；17-氯化钾分离器；18-氯化钾结晶釜；19-氯化钙换热蒸发器；20-氯化钙分离器；21-氯化钙结晶釜；22-冷凝水储罐；23-过滤压力调节阀。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的回收垃圾焚烧飞灰中的氯盐的设备和方法。

如图1-3所示，本发明一方面实施例提出一种回收垃圾焚烧飞灰中的氯盐的设备，包括：水洗装置1、压滤分离装置2、鼓泡反应装置4、陶瓷膜过滤装置5和蒸发结晶装置，水洗装置1具有水洗腔以及连通水洗腔的飞灰进口、纯水进口和浆液出口，水洗腔内具有第一搅拌装置；压滤分离装置2具有压滤腔以及连通压滤腔的浆液进口、滤液出口和滤饼出口，压滤分离装置2的浆液进口与水洗装置1的浆液出口相连，滤饼出口连接滤饼后处理单元；鼓泡反应装置4具有反应腔以及连通反应腔的滤液进口、二氧化碳进口和反应液出口，鼓泡反应装置4的滤液进口与压滤分离装置2的滤液出口相连；陶瓷膜过滤装置5具有过滤腔以及连通过滤腔的滤液进口、浓缩液出口和滤液出口，陶瓷膜过滤装置5的滤液进口与鼓泡反应装置4的反应液出口相连；蒸发结晶装置包括依次连接的氯化钠蒸发结晶装置、氯化钾蒸发结晶装置和氯化钙蒸发结晶装置，氯化钠蒸发结晶装置的滤液进口与陶瓷膜过滤装置5的滤液出口相连，氯化钠蒸发结晶装置、氯化钾蒸发结晶装置和氯化钙蒸发结晶装置分别具有蒸汽进口。

本发明通过在水洗装置1后设置压滤分离装置2、鼓泡反应装置4、陶瓷膜过滤装置5和蒸发结晶装置，可对飞灰水洗后的浆液中的氯盐进行资源化回收，水洗脱氯率在90％以上。通过设置陶瓷膜过滤装置5，对鼓泡反应处理后的反应液中残留的含二噁英的微颗粒飞灰进行拦截，降低二噁英污染扩散的风险，促进氯盐的资源化利用。针对飞灰的高碱性与重金属污染，本发明通过向鼓泡反应装置4内通入二氧化碳，可与反应液中的大部分重金属反应形成沉淀，进一步提高重金属的去除率，降低反应液的硬度，同时能够固定二氧化碳，而且可降低反应液的碱性。本发明的整套系统连贯，有效提升焚烧飞灰的资源化处置利用。

进一步，压滤分离装置2为板框压滤机，将浆液注入到压滤板中，通过液压装置对浆液进行压滤分离。

进一步，滤饼后处理单元包括高温烧结系统、高温气化/等离子体熔融系统、水泥窑协同处置系统或固化/稳定化处理系统，根据滤饼不同性质进行高温烧结、高温气化/等离子体熔融、水泥窑协同处置或固化/稳定化处理。

进一步，陶瓷膜过滤装置5包括9根陶瓷膜管51，陶瓷膜管51为陶瓷复合材质(氧化钇、氧化镧、氧化锆等)19孔通道表面改性高抗污膜管，陶瓷膜管51的尺寸为外径30cm、长度50cm，过滤精度为50nm～200nm。陶瓷膜过滤装置5的浓缩液出口的连接管路上连接有流量计和过滤压力调节阀23，过滤压力调节阀23用于调节陶瓷膜过滤装置5的过滤压力。

在一些实施例中，鼓泡反应装置4设有第二搅拌装置，反应腔内的底部连接有纳米微孔曝气盘41，纳米微孔曝气盘41与鼓泡反应装置4的二氧化碳进口相连，鼓泡反应装置4的顶部可拆卸连接有顶盖，顶盖上设有与反应腔连通的气体泄压出口。通过设置搅拌装置与纳米微孔曝气盘41，可提高反应液的碳酸化反应速率，而且纳米微孔曝气盘41的排出的气泡小且密集均匀，更有利于反应液与二氧化碳的充分反应。气体泄压出口用于将在反应腔内鼓泡的剩余气体排出。

进一步，纳米微孔曝气盘41的底部连接有支撑板42，支撑板42的四周固定连接于反应腔内壁，支撑板42用于支撑纳米微孔曝气盘41，纳米微孔曝气盘41设于支撑板42的中心位置，支撑板42的外周均布设有多个流动通道43，用于反应液的上下流通。

在一些实施例中，回收垃圾焚烧飞灰中的氯盐的设备还包括缓冲池3，缓冲池3具有进液口和出液口，缓冲池3的进液口与压滤分离装置2的滤液出口相连，缓冲池3的出液口与鼓泡反应装置4的滤液进口相连。采用缓冲池3可便于对压滤分离后的滤液进行暂时储存，收集到一定量后再进行鼓泡反应。

进一步，缓冲池3的出液口与鼓泡反应装置4的滤液进口的连接管路上连接有一外接阀门。

在一些实施例中，鼓泡反应装置4的二氧化碳进口连接水泥窑的二氧化碳排放口。利用水泥窑排放的二氧化碳来对鼓泡反应装置4内进行曝气，一方面可将反应液中的大部分重金属发生沉淀，降低反应液硬度，另一方面可减少碳排放。

进一步，鼓泡反应装置4的滤液进口与缓冲池3的出液口之间的连接管路上连接有第一流量控制器7，鼓泡反应装置4的二氧化碳进口与水泥窑的二氧化碳排放口之间的连接管路上连接有第二流量控制器8，鼓泡反应装置4的反应液出口与陶瓷膜过滤装置5的滤液进口之间的连接管路上连接有pH在线监测仪9，PID控制器6分别电连接并控制第一流量控制器7、第二流量控制器8和pH在线监测仪9，PID控制器6通过监测向鼓泡反应装置4内输入滤液的流量和鼓泡反应装置4排出的反应液的pH值的变化，来控制向鼓泡反应装置4内通入二氧化碳的流量。

进一步，鼓泡反应装置4的滤液进口可外接纯净水，以对反应腔内进行冲洗，也可根据不同焚烧飞灰水洗液污染物浓度情况结合鼓泡碳酸化反应结果，外接沉淀药剂进料，例如碳酸钠、硫化钠等。

进一步，鼓泡反应装置4的二氧化碳进口与水泥窑的二氧化碳排放口之间的连接管路上还连接有第一压力表和泄压阀。

进一步，鼓泡反应装置4的反应液出口与陶瓷膜过滤装置5的滤液进口之间的连接管路上还连接有第二压力表，陶瓷膜过滤装置5的滤液出口连接有反冲洗管路10，可外接压缩机高压气体或溶液，根据陶瓷膜过滤装置5中的陶瓷膜管51的膜污染堵塞情况进行反冲洗等缓解膜污染的操作。

在一些实施例中，陶瓷膜过滤装置5的浓缩液出口与鼓泡反应装置4的滤液进口通过管路连接。可将浓缩液反复反应与过滤，提高产物结晶盐的收率。

在一些实施例中，氯化钠蒸发结晶装置包括氯化钠换热蒸发器13、氯化钠分离器14和氯化钠结晶釜15，氯化钾蒸发结晶装置包括氯化钾换热蒸发器16、氯化钾分离器17和氯化钾结晶釜18，氯化钙蒸发结晶装置包括氯化钙换热蒸发器19、氯化钙分离器20和氯化钙结晶釜21。

氯化钠换热蒸发器13的蒸汽出口与氯化钠分离器14的蒸汽进口相连，氯化钠分离器14的蒸汽出口与氯化钾换热蒸发器16的蒸汽进口相连，氯化钾换热蒸发器16的蒸汽出口与氯化钾分离器17的蒸汽进口相连，氯化钾分离器17的蒸汽出口与氯化钙换热蒸发器19的蒸汽进口相连，氯化钙换热蒸发器19的蒸汽出口与氯化钙分离器20的蒸汽进口相连，氯化钙分离器20的蒸汽出口与氯化钠换热蒸发器13的蒸汽进口相连。

氯化钠结晶釜15具有第一浓缩液进口、第一母液出口和氯化钠出料口，氯化钠分离器14的浓缩液出口与氯化钠结晶釜15的第一浓缩液进口相连，氯化钠结晶釜15的第一母液出口与氯化钾分离器17的母液进口相连。

氯化钾结晶釜18具有第二浓缩液进口、第二母液出口和氯化钾出料口，氯化钾分离器17的浓缩液出口与氯化钾结晶釜18的第二浓缩液进口相连，氯化钾结晶釜18的第二母液出口与氯化钙分离器20的母液进口相连。

氯化钙结晶釜21具有第三浓缩液进口和氯化钙出料口，氯化钙分离器20的浓缩液出口与氯化钙结晶釜21的第三浓缩液进口相连。

本发明通过将氯化钠蒸发结晶装置、氯化钾蒸发结晶装置和氯化钙蒸发结晶装置串联连接，可利用不同氯盐的溶解度差异分别进行分离结晶，可提高能量利用率和产盐效率。其中，溶解度的排序为：氯化钠<氯化钾<氯化钙，溶解度较小的盐先析出，对于蒸发结晶过程中的具体操作步骤及所需的技术参数并非本申请所要保护的重点内容，可理解为常规技术，在此不做赘述。

进一步，在蒸汽管路上设有压缩热泵12，通过高压蒸汽源向压缩热泵12输送蒸汽，蒸汽经过压缩热泵12的加压进入氯化钠换热蒸发器13中，从氯化钙分离器20排出的蒸汽先进入压缩热泵12中，然后经过压缩热泵12的加压再进入氯化钠换热蒸发器13中进行循环使用。

在一些实施例中，回收垃圾焚烧飞灰中的氯盐的设备还包括冷凝水储罐22，冷凝水储罐22具有进水口和出水口，氯化钠换热蒸发器13具有第一冷凝水出口，氯化钾换热蒸发器16具有第二冷凝水出口，氯化钙换热蒸发器19具有第三冷凝水出口，第一冷凝水出口、第二冷凝水出口和第三冷凝水出口通过管路共同连接于冷凝水储罐22的进水口，冷凝水储罐22的出水口通过管路连接于水洗装置1的纯水进口。可将冷凝水进行回用，减少水用量，有效提高水资源利用率。

在一些实施例中，回收垃圾焚烧飞灰中的氯盐的设备还包括滤液储罐11，滤液储罐11具有进液口和出液口，滤液储罐11的进液口与陶瓷膜过滤装置5的滤液出口相连，滤液储罐11的出液口与氯化钠换热蒸发器13的滤液进口相连。采用滤液储罐11可便于对滤液进行收集，收集到一定量后再进行蒸发结晶。

在一些实施例中，鼓泡反应装置4的反应液出口通过管路与压滤分离装置2的浆液进口相连。将最终得到的浓缩液进行压滤，滤液再循环处置，滤饼进入滤饼后处理单元进行处理。

如图4所示，本发明另一方面实施例提出一种回收垃圾焚烧飞灰中的氯盐的方法，利用上述的回收垃圾焚烧飞灰中的氯盐的设备，包括如下步骤：

S1，将飞灰与水按固液比为1g：10ml～1g：20ml的比例通入水洗装置1中进行搅拌，形成浆液。

S2，将浆液通入压滤分离装置2中进行固液分离，得到第一滤液和滤饼，将滤饼通入滤饼后处理单元中进行处理，将第一滤液通入缓冲池3中暂时储存，收集到一定量后再通入鼓泡反应装置4中，并向鼓泡反应装置4内通入从水泥窑排出的二氧化碳进行鼓泡，使二氧化碳与呈高碱性的第一滤液发生碳酸化反应，将第一滤液中的大部分重金属进行沉淀，得到pH值呈中性(pH值为6～9)的反应液。

S3，将反应液通入陶瓷膜过滤装置5中进行过滤，得到初级浓缩液与第二滤液，将初级浓缩液返回鼓泡反应装置4中进行循环反应，得到终级浓缩液，将终级浓缩液返回压滤分离装置2中进行固液分离。

S4，将第二滤液通入氯化钠蒸发结晶装置中，得到氯化钠粗盐与第一母液，将第一母液通入氯化钾蒸发结晶装置中，得到氯化钾粗盐与第二母液，将第二母液通入氯化钙蒸发结晶装置中，得到氯化钙粗盐。

S5，将氯化钠蒸发结晶装置、氯化钾蒸发结晶装置和氯化钙蒸发结晶装置排出的冷凝水返回水洗装置1中循环利用。

本发明可对焚烧飞灰进行有效脱氯预处理，可对飞灰水洗后的浆液中的氯盐进行资源化回收，水洗脱氯率在90％以上。对鼓泡反应处理后的反应液中残留的含二噁英的微颗粒飞灰进行拦截，降低二噁英污染扩散的风险，促进氯盐的资源化利用，回收的粗盐中的二噁英含量可达到<0.1μg/kg。针对飞灰的高碱性与重金属污染，本发明通过向鼓泡反应装置4内通入来自于水泥窑排放的二氧化碳，可与反应液中的大部分重金属反应形成沉淀，进一步提高重金属的去除率，降低反应液的硬度，同时能够固定二氧化碳，而且可降低反应液的碱性。

进一步，从陶瓷膜过滤装置5得到的第二滤液通入滤液储罐11中进行储存，然后将滤液储罐11中的第二滤液通入氯化钠换热蒸发器13中进行加热，加热后送入氯化钠分离器14中，得到第一蒸汽和第一浓缩液，将第一浓缩液通入氯化钠结晶釜15中结晶，输出氯化钠结晶盐。将第一蒸汽以及结晶后剩余的第一母液通入氯化钾换热蒸发器16中，对第一母液进行加热，加热后送入氯化钾分离器17中，得到第二蒸汽和第二浓缩液，将第二浓缩液通入氯化钾结晶釜18中结晶，输出氯化钾结晶盐。将第二蒸汽以及结晶后剩余的第二母液通入氯化钙换热蒸发器19中，对第二母液进行加热，加热后送入氯化钙分离器20中，得到第三蒸汽和第三浓缩液，将第三浓缩液通入氯化钙结晶釜21中结晶，输出氯化钙结晶盐。将第三蒸汽返回通入氯化钠换热蒸发器13中，循环使用。

进一步，氯化钠换热蒸发器13、氯化钾换热蒸发器16和氯化钙换热蒸发器19排出的冷凝水统一通入冷凝水储罐22中储存，然后将冷凝水储罐22中的水通入水洗装置1的纯水进口中循环使用。

进一步，水洗装置1中的第一搅拌装置的搅拌速率为400-600r/min，搅拌时间为5～20min。

进一步，鼓泡反应装置4中的第二搅拌装置的搅拌速率为200～300r/min。

进一步，陶瓷膜过滤装置5的过滤压力为0.1～0.4MPa，通过过滤压力调节阀进行调节。

进一步，根据实际需求，在本设备的部分连接管路中的适当位置分别连接输送泵，以促使液体的快速传输，在此不做赘述。

进一步，根据实际需求，在本设备的部分连接管路中的适当位置分别设置控制阀，以控制管路的通断或流量，在此不做赘述。

进一步，根据实际需求，在本设备的部分连接管路中的适当位置分别设置流量计，以监测管路中的液体流量，在此不做赘述。

以下通过具体的实施例来对本申请做进一步阐述。

实施例1

对来自广州某生活垃圾焚烧厂的焚烧飞灰进行处置，焚烧飞灰中原始的氯含量为22.78％，焚烧飞灰由飞灰进口进入水洗装置1，由纯水进口加入去离子水，焚烧飞灰与去离子水的固液比为1g：20ml，通过第一搅拌装置以500r/min的速率搅拌10分钟后由输送泵送入压滤分离装置2，得到第一滤液和滤饼，第一滤液呈高碱性，其pH值为12.58，并呈高硬度，含有重金属污染(Ca：3420.46mg/L，Pb：8.1mg/L，Zn：1.5mg/L，Cu：0.5mg/L)。将第一滤液通入缓冲池3中暂时储存。滤饼通入滤饼后处理单元中进行处理，根据滤饼不同性质进行高温烧结、高温气化/等离子体熔融、水泥窑协同处置和固化/稳定化等处置。

经测定，水洗压滤干燥后的焚烧飞灰的氯含量下降至1.87％，由于经过水洗，焚烧飞灰的质量减少约49.2％，因此计算得到其水洗氯离子的洗脱率为95％，同时本方案满足GB/T1596-2017《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》的规定，飞灰中氯含量(以氯化物计)应该控制在2％以下的要求。

缓冲池3中的第一滤液通入鼓泡反应装置4中，并向鼓泡反应装置4的纳米微孔曝气盘41通入从水泥窑排出的二氧化碳进行鼓泡，使二氧化碳与呈高碱性的第一滤液发生碳酸化反应，纳米微孔曝气盘41排出的气泡较小且密集均匀，同时配合第二搅拌装置能够加快碳酸化反应速率，鼓泡残余气体通过气体泄压出口排出。鼓泡反应装置4内反应结束后得到的反应液进入陶瓷膜过滤装置5中，PID控制器6通过监测向鼓泡反应装置4内输入滤液的流量和鼓泡反应装置4排出的反应液的pH值的变化，控制向鼓泡反应装置4内通入二氧化碳的流量为150ml/min。反应液经过鼓泡反应后，其pH值降至7.5。通过CO

将反应液通入陶瓷膜过滤装置5中进行过滤，得到初级浓缩液与第二滤液，将初级浓缩液返回鼓泡反应装置4中，进行循环反应和过滤，得到终级浓缩液，将终级浓缩液返回压滤分离装置2中进行固液分离，后续步骤与前述相同。将第二滤液通入滤液储罐11进行储存，过滤结束后，由反冲洗管路10接入高压去离子水对陶瓷膜管51进行反冲洗，缓解膜污染。

从滤液储罐11中将第二滤液输送至氯化钠蒸发结晶装置中，经过蒸发、分离和结晶，得到氯化钠粗盐与第一母液，将第一母液通入氯化钾蒸发结晶装置中，经过蒸发、分离和结晶，得到氯化钾粗盐与第二母液，将第二母液通入氯化钙蒸发结晶装置中，经过蒸发、分离和结晶，得到氯化钙粗盐。其中，从氯化钠分离器14中排出的二次蒸汽依次进入氯化钾换热蒸发器16、氯化钾分离器17、氯化钙换热蒸发器19、氯化钙分离器20后，再返回至氯化钠换热蒸发器13进行循环。将氯化钠蒸发结晶装置、氯化钾蒸发结晶装置和氯化钙蒸发结晶装置排出的冷凝水返回水洗装置1中循环利用。

对收集的粗盐抽样进行重金属含量分析和二噁英污染物含量检测，由于含量低于检测限，均未检测出Pb、Zn和Cu等重金属。对二噁英17种同系物含量进行检测，原始未经处置的焚烧飞灰中17种二噁英同系物的总毒性当量为130.27ng TEQ/kg，经碳酸化联合陶瓷膜过滤技术处置后回收粗盐中二噁英总毒性当量仅为7.51ng TEQ/kg，且由于粗盐中二噁英含量较低并受检测技术限制，回收粗盐中大部分二噁英同系物为未检出状态，因此实际回收粗盐中二噁英总毒性当量应低于检测值。粗盐中二噁英含量可达到<0.1μg/kg。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等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发明和简化描述，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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。