CN104609753B - 废烟气脱硝催化剂无害化处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种废烟气脱硝催化剂无害化处理工艺。本发明包括主工艺流程、废水处理流程和污泥处理流程。本发明通过拆解、清洗分离、粉碎研磨、混合成型，废水深度处理和回用，清洗出的泥饼进行稳定固化等工艺步骤将废脱硝催化剂从危险固体废物处置成对环境没有影响的综合利用产品，提供了一种全新的、完整的、工艺系统相对简单的废脱硝催化剂处置综合利用工艺。
Description
技术领域
本发明涉及一种废烟气脱硝催化剂无害化处理工艺。
背景技术
我国大规模的采用SCR技术的火电厂烟气脱硝改造始于2010年，最早的烟气脱硝系统可追至2008年。SCR烟气脱硝使用的钒钛系催化剂的化学寿命为20000-24000小时，机械寿命为10年。但实际应用中由于产品质量，运行环境影响，能够达到理论寿命的催化剂较少，一般在使用3年后即出现活性下降需要清洗再生，6-7年后就需更新换代，因此今后2-3年内将会产生大量的废脱硝催化剂。由于废脱硝催化剂处置利用尚处于起步阶段，国内还没有一家企业能够完全进行该项工作。2014年8月5日出台的国家环保部办公厅[2014]990号函中把钒钛系催化剂报废后列为危险固体废物，编号为HW49。在国际上通常的废脱硝催化剂处置方式主要有高温煅烧处理（日本方式）及固化填埋处理（美国方式）。不管哪种方式均为危险固体废物无害化处理方法。高温煅烧处理及固化填埋处理均与我国国情不符，废脱硝催化剂的基材（钛白粉）是一种具有广泛用途的中间材料，而非危险固体废物。废脱硝催化剂之所以具有浸出性毒性，主要是因为脱硝催化剂在使用过程中会吸附粉煤灰及烟气中的一些有害物质，如砷、硒、汞等。废脱硝催化剂的无害化处理就是去除废脱硝催化剂中的有毒有害物质，并对可利用部分进行回收利用。去除废脱硝催化剂中的有害物质的方法有多种，但并没有一种方法是采用本发明采用的方案。本发明拟通过物理、化学方法浸出废脱硝催化剂中的有毒有害物质，对被浸出的有毒有害物质进行无害化固化处理后填埋，而对已没有浸出毒性的催化剂基材进行回收利用并制成新的产品。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种废烟气脱硝催化剂无害化处理工艺的技术方案。
所述的废烟气脱硝催化剂无害化处理工艺，其特征在于包括主工艺流程、废水处理流程和污泥处理流程；
A、主工艺流程：
a.通过机械方式将废脱硝催化剂模块分离成基材与钢板；
b.把从废脱硝催化剂模块中分离出的基材放入HY-9180型超声初洗池进行超声清洗，清洗时间控制在10-30分钟，去除基材微孔中的颗粒物；
c.经过超声初洗的基材放入HY-9185型化学清洗池进行化学清洗：将基材放入HY-9185型化学清洗池，并调节液位，加入HY-1号清洗剂，清洗时间控制在20-40分钟，清洗液PH值在2-5之间，通过化学清洗把基材的有毒有害物质清洗出来；
d.经过化学清洗的基材放入HY-9182型超声精洗池进行超声精洗：将基材放入超声精洗池，并调节液位，加入HY-2号清洗剂，精洗时间控制在10-30分钟，通过超声精洗把化学清洗后残留在基材中的有毒有害物质清洗出来；
e.经过超声精洗的基材放入清水漂洗池进行清水漂洗，漂洗时间控制在10-40分钟，通过清水漂洗洗去基材中的清洗残液；
f.对经过清水漂洗的基材进行抽样化验，已经无浸出性毒性的基材进入下一道工序，不合格基材重复上述步骤b-e；
g.对合格的基材利用HY-9175型烘干机进行干燥处理；
h.利用雷蒙5R4121型中速磨机对已干燥的基材进行研磨，制成细度为300-400目筛通过率为90%的微细粉末；
i.将磨成微细粉末的基材与水泥、砂石、水按比例混合搅拌；
j.将搅拌混合好的微细颗粒基材与水泥、砂石、水混和物放入策尼特1500型水泥砖成型机成型；
k.成型的水泥砖通过自然干燥后形成产品；
B、废水处理流程：
1）主工艺流程中超声初洗、化学清洗、超声精洗、清水漂洗产生的废水通过废水原池进行收集及预处理；
2）对经过废水原池预处理的废水进行去离子处理，将废水中的重金属及有毒有害物质浓缩、沉淀；
3）经过废水去离子处理系统后产生的清水进入工艺水池回用；
4）经过废水去离子处理系统后产生的浓缩液进入压滤机压制出泥饼；
5）压滤机压出的滤液水进入废水原池循环；
C、污泥处理流程：
①压滤机压出的泥饼与稳定剂、水泥、砂石按比例混合搅拌；
②通过水泥砖成型机将泥饼与稳定剂、水泥、砂石的混合物压制成固化块；
③将压制成固化块的泥饼放入HY-9175型烘干机，在400-500摄氏度的环境下烘干煅烧；
④煅烧完成后成为可填埋的固化块。
所述的废烟气脱硝催化剂无害化处理工艺，其特征在于所述步骤a中机械方式为电动砂轮切割或乙炔气割。
所述的废烟气脱硝催化剂无害化处理工艺，其特征在于所述步骤i中基材、水泥、砂石、水按4:1:4:1的比例混合。
所述的废烟气脱硝催化剂无害化处理工艺，其特征在于所述步骤①压滤机压出的泥饼与稳定剂、水泥、砂石按5:1:1:3的比例混合。
本发明的有益效果主要表现在：
1.通过物理、化学方法使废脱硝催化剂无毒无害化；
2.对已清洗过的废催化剂基材进行研磨；
3.废催化剂基材研磨的颗粒度控制在400目通过率90%；
4.微细粉状废催化剂基材与粉煤灰、水泥按比例制成水泥砖；
5.清洗废催化剂产生的有毒有害污泥通过添加稳定剂与水泥、砂石搅拌混合成固化块；
6.与稳定剂、水泥、砂石混合成型的固化块经过煅烧烘干。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步说明：
本发明包括主工艺流程、废水处理流程和污泥处理流程；
主工艺流程：利用机械方式分离废催化剂模块，将钢制基板或钢制外壳与钛白粉制成的基材分离，分离的钢制基板或钢制外壳作为废旧钢材销售，钛白粉基材放入机械清洗池进行超声波清洗，然后放入化学清洗池进行化学清洗，再放入清水池进行漂洗，并对基材进行采样，最后对样品进行浸出性毒性化验，不合格则重复上述过程，无毒则进入下一道工序进行干燥处理，干燥后粉碎研磨，与粉煤灰、水泥按比例混合制成水泥砖；
废水处理流程：主工艺流程中产生的废水，进入废水收集池，进行凝絮沉淀预处理，然后通过膜法废水去离子处理系统进行处理，得到的清水回收利用，污泥则进入污泥处理流程；
污泥处理流程：废水去离子处理系统产生的污泥进入混料池，添加稳定剂、水泥、砂石搅拌混合，成型固化成块，采用烘干煅烧箱煅烧烘干，制成可运输的填埋成品，运至填埋场填埋。
具体地：
A、主工艺流程：机械分离-超声初洗-化学清洗-超声精洗-清水漂洗-采样化验-干燥处理-研磨处理-混合搅拌-水泥砖成型-产品。
B、废水处理流程：工艺水池-超声初洗、化学清洗、超声精洗、清水漂洗-废水原池-废水深度处理-工艺水池（清水）（滤液水-废水原池）。
C、污泥处理流程：压滤机-泥饼混合搅拌（加入稳定剂、水泥、砂石）-泥饼固化成型-泥饼烘干煅烧-可填埋固化块。
本发明通过拆解、清洗分离、粉碎研磨、混合成型，废水深度处理（去离子处理）和回用，清洗出的泥饼进行稳定固化等工艺步骤将废脱硝催化剂从危险固体废物处置成对环境没有影响的综合利用产品，提供了一种全新的、完整的、工艺系统相对简单的废脱硝催化剂处置综合利用工艺。
下面详述本发明的工艺流程：
A、主工艺流程：
a.通过机械方式将废脱硝催化剂模块分离成基材与钢板，该机械方式可采用电动砂轮切割或乙炔气割方式进行；
b.把从废脱硝催化剂模块中分离出的基材放入HY-9180型超声初洗池进行清洗，清洗时间控制在10-30分钟，主要去除基材微孔中的颗粒物；
c.经过超声初洗的基材放入HY-9185型化学清洗池进行化学清洗：将基材放入HY-9185型化学清洗池，并调节液位至合适，加入HY-1号清洗剂，清洗时间控制在20-40分钟，清洗液PH值在2-5之间，通过化学清洗把基材的有毒有害物质清洗出来；
d.经过化学清洗的基材放入HY-9182型超声精洗池进行超声精洗：将基材放入超声精洗池，并调节液位至合适，加入HY-2号清洗剂，精洗时间控制在10-30分钟，通过超声精洗把化学清洗后残留在基材中的有毒有害物质清洗出来；
e.经过超声精洗的基材放入清水漂洗池，漂洗时间控制在10-40分钟，通过清水漂洗洗去基材中的清洗残液；
f.对经过清水漂洗的基材进行抽样化验，已经无浸出性毒性的基材进入下一道工序，不合格基材重复上述步骤2-5；
g.对合格的基材利用HY-9175型烘干机进行干燥处理；
h.利用雷蒙5R4121型中速磨机对已干燥的基材进行研磨，制成细度为300-400目筛通过率为90%的微细粉末；
i.将磨成微细粉末的基材与水泥、砂石、水按4:1:4:1的比例混合搅拌；
j.将搅拌混合好的微细颗粒基材与水泥、砂石、水混和物放入福建泉工股份有限公司生产的策尼特1500型水泥砖成型机成型；
k.成型的水泥砖通过自然干燥后形成产品。
B、废水处理流程：
1）主工艺流程中超声初洗、化学清洗、超声精洗、清水漂洗产生的废水通过废水原池进行收集及预处理；
2）对经过废水原池预处理的废水进行去离子处理，将废水中的重金属及有毒有害物质浓缩、沉淀
；
3）经过废水去离子处理系统后产生的清水进入工艺水池回用；
4）经过废水去离子处理系统后产生的浓缩液进入压滤机压制出泥饼；
5）压滤机压出的滤液水进入废水原池循环。
C、污泥处理流程：
①压滤机压出的泥饼与稳定剂（环氧树脂）、水泥砂石按5:1:1:3的比例混合搅拌；
②通过策尼特1500型水泥砖成型机将泥饼与稳定剂、水泥、砂石的混合物压制成固化块；
③将压制成固化块的泥饼放入HY-9175型烘干机，在400-500摄氏度的环境下烘干煅烧；
④煅烧完成后成为可填埋的固化块。
本发明的HY-9180型超声初洗池购自杭州海韵环保工程有限公司；
本发明的HY-9185型化学清洗池购自杭州海韵环保工程有限公司；
本发明的HY-1号清洗剂购自杭州海韵环保工程有限公司，主要成分为稀硫酸；
本发明的HY-9182型超声精洗池购自杭州海韵环保工程有限公司；
本发明的HY-2号清洗剂购自杭州海韵环保工程有限公司，主要成分为稀硫酸；
本发明的HY-9175型烘干机购自杭州海韵环保工程有限公司；
本发明的雷蒙5R4121型中速磨机购自上海戴沃机械科技有限公司；
本发明的策尼特1500型水泥砖成型机购自福建泉工股份有限公司。
本发明利用目前国内成熟的分项技术，通过科学合理的组合，把有毒有害的废催化剂进行无害化处置并充分回收利用其可利用部分。工艺系统简单，实施方便，综合利用产品用途广泛，是一种非常有效的废脱硝催化剂处置利用工艺。本发明的优点是：
1.提出一种可综合利用废催化剂的新方案，解决废催化剂无害化处置问题；
2.本发明系统简单，能耗很低；
3.本发明的技术方案环境友好无污染；
4.本发明副产品用途广泛；
5.本发明技术方案的分项技术成熟可靠。
Claims (2)
1.废烟气脱硝催化剂无害化处理工艺，其特征在于包括主工艺流程、废水处理流程和污泥处理流程；
A、主工艺流程：
a.通过机械方式将废脱硝催化剂模块分离成基材与钢板；
b.把从废脱硝催化剂模块中分离出的基材放入HY-9180型超声初洗池进行超声清洗，清洗时间控制在10-30分钟，去除基材微孔中的颗粒物；
c.经过超声初洗的基材放入HY-9185型化学清洗池进行化学清洗：将基材放入HY-9185型化学清洗池，并调节液位，加入HY-1号清洗剂，清洗时间控制在20-40分钟，清洗液pH值在2-5之间，通过化学清洗把基材的有毒有害物质清洗出来；
d.经过化学清洗的基材放入HY-9182型超声精洗池进行超声精洗：将基材放入超声精洗池，并调节液位，加入HY-2号清洗剂，精洗时间控制在10-30分钟，通过超声精洗把化学清洗后残留在基材中的有毒有害物质清洗出来；
e.经过超声精洗的基材放入清水漂洗池进行清水漂洗，漂洗时间控制在10-40分钟，通过清水漂洗洗去基材中的清洗残液；
f.对经过清水漂洗的基材进行抽样化验，已经无浸出性毒性的基材进入下一道工序，不合格基材重复上述步骤b-e；
g.对合格的基材利用HY-9175型烘干机进行干燥处理；
h.利用雷蒙5R4121型中速磨机对已干燥的基材进行研磨，制成细度为300-400目筛通过率为90%的微细粉末；
i.将磨成微细粉末的基材与水泥、砂石、水按比例4:1:4:1混合搅拌；
j.将搅拌混合好的微细粉末基材与水泥、砂石、水的混和物放入策尼特1500型水泥砖成型机成型；
k.成型的水泥砖通过自然干燥后形成产品；
B、废水处理流程：
1）主工艺流程中超声清洗、化学清洗、超声精洗、清水漂洗产生的废水通过废水原池进行收集及预处理；
2）对经过废水原池预处理的废水进行去离子处理，将废水中的重金属及有毒有害物质浓缩、沉淀；
3）经过废水去离子处理系统后产生的清水进入工艺水池回用；
4）经过废水去离子处理系统后产生的浓缩液进入压滤机压制出泥饼；
5）压滤机压出的滤液水进入废水原池循环；
C、污泥处理流程：
①压滤机压出的泥饼与稳定剂、水泥、砂石按比例5:1:1:3混合搅拌；
②通过水泥砖成型机将泥饼与稳定剂、水泥、砂石的混合物压制成固化块；
③将压制成的固化块放入HY-9175型烘干机，在400-500摄氏度的环境下烘干煅烧；
④煅烧完成后成为可填埋的固化块。
2.根据权利要求1所述的废烟气脱硝催化剂无害化处理工艺，其特征在于所述步骤a中机械方式为电动砂轮切割或乙炔气割。
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