[发明专利]利用钢铁行业含铬废水预处理烧结飞灰的方法、含铬飞灰烧结陶粒及其应用

说明书

本发明公开了一种利用钢铁行业含铬废水预处理烧结飞灰的方法、含铬飞灰烧结陶粒及其应用，涉及环境工程领域，将钢铁工业含铬废水与生活垃圾焚烧飞灰按一定比例混合，在常温常压下充分搅拌，静置后初步分离固液两相，再利用压滤机去除剩余水分；利用含铬污泥水洗飞灰后的混合污泥，造粒后烧结可固化重金属，实现含铬污泥及飞灰的双处置。本发明协同处置了钢铁行业含铬废水与生活垃圾焚烧飞灰两种危险废弃物，无需外加试剂，解决烧结飞灰氯盐挥发问题，同时烧结后含铬污泥和飞灰可实现无害化处置。本发明成本低廉，操作简单，具有良好的环境和经济效益。

技术领域

本发明涉及一种利用钢铁工业含铬废水预处理烧结飞灰的方法及废弃物资源化方法，涉及一种危险废弃物预处理方法和应用，应用于危险废物处置技术领域。

背景技术

危险废弃物的安全化处置成为环保行业的热点问题。随着生活水平的日益提升，垃圾的产生量也逐步增加，填埋处理已经无法满足日益剧增的垃圾处理量，为实现生活垃圾的减量化，焚烧处置成为了生活垃圾处理的主要工艺。与此同时，垃圾焚烧量的增加，不可避免的造成生活垃圾焚烧飞灰量的增加，从而使得飞灰的安全处置成为国家重点和行业焦点。

近几年，飞灰的高温烧结技术成为了飞灰资源化处置的热门技术。飞灰中的Si、Al、Ca等元素，在高温下局部熔融，冷却后形成微晶玻璃体，使得重金属稳定束缚在致密的晶体网格和玻璃结构内，实现重金属的固化稳定化。飞灰高温烧结后可实现重金属浸出浓度低于相关检测标准。烧结前通过飞灰造粒产生的飞灰陶粒，可作为建筑材料使用。但由于飞灰中含有大量的氯盐，约占飞灰总质量的4.6-12.7％，其中低沸点氯盐在烧结过程中会随烟气挥发，对烧结及尾气处置装置造成严重的腐蚀。因此，飞灰烧结前，通常通过水洗飞灰脱除大部分可溶性氯盐，减少物料中氯含量，从而减少氯盐挥发。然而水洗飞灰需要使用大量的水资源，不符合绿色发展理念。

钢铁行业在钢材表面钝化处理产生大量的含铬废水，常用处置方法是将Cr(VI)还原为Cr(III)以降低铬的毒性，然后利用共沉淀将铬从液相中分离出来，所形成的铬泥中含有大量的铬元素，对人体健康及生态环境存在巨大安全隐患，属于危险废弃物。对铬泥的后续处理仍然存在着很大的挑战和非常大的成本，这些都增加了技术难度。

发明内容

为了解决烧结过程飞灰中含有的大量可溶性氯盐产生的腐蚀的现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种利用钢铁行业含铬废水预处理烧结飞灰的方法、含铬飞灰烧结陶粒及其应用，提供一个在不产生多余废水的同时协同处置飞灰的新思路，所产生的混合污泥同时有利于烧结后飞灰中重金属的固化。本发明利用含铬废水溶解飞灰中的氯盐，共沉淀、干燥后产生的Cr₂O₃是飞灰烧结良好的成核剂，对飞灰烧结及钢铁行业含铬污泥的安全化处置具有重要的现实意义。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种利用钢铁行业含铬废水预处理烧结飞灰的方法，包括如下步骤：

(1)按照一定比例向钢铁行业一次沉淀含铬废水中加入生活垃圾焚烧飞灰，混合后搅拌，使飞灰中的氯盐充分溶解，制得混合悬浊液，静置沉淀后，固液分离，得到一次水洗含铬飞灰混合污泥及二次沉淀含铬废水，完成对生活垃圾焚烧飞灰的一次洗涤；

上述所使用生活垃圾焚烧飞灰中CaO含量不低于飞灰总量的40％；生活垃圾焚烧飞灰与一次沉淀含铬废水的灰水比(kg/L)为1:(10-20)；

(2)将在所述步骤(1)中所得到的一次水洗含铬飞灰混合污泥继续加入至钢铁行业一次沉淀含铬废水中，搅拌充分溶解后，静置分离，得到二次水洗含铬飞灰混合污泥及三次沉淀含铬废水，完成对在所述步骤(1)中所得的一次水洗含铬飞灰的洗涤，采用一次水洗含铬飞灰混合污泥与一次沉淀含铬废水的固液比(kg/L)为1:(10-20)；