一种用于飞灰资源化的在线水洗系统的制作方法

本发明属于环境保护领域，涉及飞灰资源化技术，具体是一种用于飞灰资源化的在线水洗系统。

背景技术：

1、垃圾焚烧作为一种高效能的固体废弃物处理方式，其应用范围日益广泛。然而，垃圾焚烧过程中不可避免地产生了大量的飞灰副产品，这些飞灰富含重金属、氯化物、盐分等有害成分，若未经适当处理直接排放，将对土壤、水源及生态系统构成严重威胁，违背了可持续发展的原则，对飞灰进行资源化利用，能够对飞灰进行有效的处理并提高资源利用率。

2、申请号为cn2021110121271的发明专利公开了多级逆向制浆的飞灰水洗工艺，该发明通过对飞灰与水的混合溶液进行制浆并抽滤，并再次加入水将氯盐置换至水中，重复此步骤1-2次后，将混合液进行资源化处理，对混合液进行蒸发结晶得到钾盐与钠盐，将飞灰固体与水再次混合并压榨得到水洗液与固体渣滓，将水洗液进行分离得到淡水和浓水，淡水和浓水分别回流至水洗系统中进行循环使用；该方法在对飞灰进行多次水洗时，没有实时监测混合液中的浓度等数据，可能会导致飞灰中的可利用资源没有被充分利用，并且不能自动化完成水洗过程。

3、本发明提供了一种用于飞灰资源化的在线水洗系统，以解决以上技术问题。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了一种用于飞灰资源化的在线水洗系统，用于解决现有技术中对飞灰资源化利用不够智能化的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种用于飞灰资源化的在线水洗系统，包括：飞灰输送模块、混合水洗模块和水处理系统；

3、飞灰输送模块：用于将原灰通过真空上料泵输送至称重仓进行称重，经过螺旋输送机输送至急冷制浆罐；

4、混合水洗模块：用于在急冷制浆罐中将原灰与回水按照比例进行混合得到初次溶液，将初次溶液压榨过滤得到初次固体和初次滤液，将部分初次滤液输送至水处理系统中；利用剩余初次滤液完成对初次固体的多级水洗；最终滤液回流至急冷制浆罐中作为回水循环进行使用；

5、水处理系统：用于对初次滤液和最终滤液进行脱盐处理获取所需的氯盐。

6、本发明通过将原灰称重输送至急冷制浆罐中与回水进行混合，得到初次溶液，使原灰中的离子进行初步溶解，经板框压滤机压榨过滤后得到初次固体和初次滤液，将部分初次滤液输送至水处理系统；将剩余初次滤液输送至多级水洗设备对初次固体进行多次水洗，通过电导率仪实时监测水洗过程中各级水洗设备中水洗液的电导率，根据电导率控制各级水洗设备冲洗完成后切换至压榨阶段，并控制下一级水洗设备的开关，经过多次冲洗压滤后，得到最终滤液与最终固体，将部分最终滤液输送至水处理系统；其余最终滤液作为回水使用。

7、优选的，所述将初次溶液压榨过滤得到初次固体和初次滤液，包括：

8、将初次溶液从急冷制浆罐中输送至水洗板框，通过设置在水洗板框的板框压滤机对初次溶液进行压榨过滤，将过滤完成后残留在水洗板框上的滤饼标记为初次固体，将过滤后的滤液标记为初次滤液。

9、优选的，所述使用多级水洗设备对初次固体进行多次水洗后得到最终固体和最终滤液，包括：

10、通过在线水洗离心泵将二级水洗罐中的初次水洗液输送至水洗板框对初次固体进行二次冲洗，得到二次溶液，通过板框压滤机对二次溶液进行压榨过滤得到二次固体和二次滤液，将二次滤液作为水洗液进行下一次水洗；

11、在多级水洗过程中，实时监测水洗板框中水洗液的电导率和水洗液剩余量；根据电导率控制水洗过程中压榨设备的切换；通过电导率获取水洗液的溶合状态；根据水洗液剩余量和溶合状态控制水洗设备的开关；在各级多洗设备滤液出口设置电导率仪检测回收液的回收电导率，根据回收电导率生成冲洗信号；当检测到冲洗完成信号时，完成水洗；多级水洗完成后，得到存留于水洗板框上的最终固体与输送回急冷制浆罐中的最终滤液。

12、优选的，所述根据电导率控制水洗过程中压榨设备的切换，包括：

13、s1：在水洗过程中通过电导率仪实时检测冲洗时水洗液的电导率；设置电导率阈值范围和取样时刻；其中，电导率阈值范围根据不同水洗设备冲洗后需要达到的水洗液电导率设置；取样时刻根据判断电导率是否稳定的时间范围设置；

14、s2：判断水洗液电导率是否包含于电导率阈值范围；是，则跳转至s3；否，则继续进行水洗；

15、s3：判断下一时刻水洗液电导率是否包含于电导率阈值范围；是，则控制在线水洗离心泵停止输送水洗液，并控制板框压滤机对水洗液进行压榨过滤；否，则继续进行水洗。

16、优选的，所述通过电导率获取水洗液的溶合状态，包括：

17、通过设置在水洗板框上层与下层的电导率仪分别检测水洗液的上层电导率和下层电导率；

18、判断上层电导率与下层电导率是否相同；是，则将水洗液的溶合状态标记为完全溶合；否，则将水洗液的溶合状态标记为未完全溶合。

19、优选的，所述根据回收电导率生成冲洗信号，包括：

20、通过设置在各级水洗设备滤液出口的电导率仪检测滤液的回收电导率；

21、将回收电导率输入浓度模型得到滤液中的离子浓度；其中，离子浓度模型基于神经网络模型建立；

22、设置预设浓度；判断离子浓度是否大于等于预设浓度；是，则生成冲洗完成信号；否，则生成未冲洗完成信号；其中，预设浓度根据历史实验数据中氯离子能够溶解的最佳浓度设置。

23、优选的，所述根据水洗液剩余量和溶合状态控制水洗设备的开关，包括：

24、a1：接收到未冲洗完成信号后，通过设置在各级水洗设备中的超声波液位传感器监测水洗设备和水洗板框中水洗液的表面与传感器之间的第一表面距离和第二表面距离；开始压榨后，实时监测水洗板框中水洗液的表面距离；设置残留阈值；其中，残留阈值包括残留第一阈值和残留第二阈值，残留第一阈值根据水洗板框中的构造设计设置；残留第二阈值根据水洗设备中的构造设计设置；

25、a2：判断水洗液的溶合状态是否为完全溶合；是，则跳转至a3；否，则继续进行冲洗；

26、a3：判断水洗板框高度与第一表面距离之差是否大于残留第一阈值；是，则继续进行压榨；否，则跳转至a4；

27、a4：判断水洗设备高度与第二表面距离之差是否大于残留第二阈值；是，则通过在线水洗离心泵将水洗液输送至水洗板框中进行水洗；否，则继续水洗。

28、优选的，所述浓度模型基于神经网络模型建立，包括：

29、从数据库中提取若干组历史数据；其中，历史数据包括历史实验数据中的历史电导率与对应的历史离子浓度；

30、对历史数据进行预处理后得到标准数据；将标准数据中的标准电导率和标准离子浓度作为训练数据和检验数据，使用训练数据对神经网络模型进行训练，使用检验数据对训练完成后的神经网络模型进行检验，根据检验结果对神经网络模型进行参数调整，得到输入数据为电导率，输出数据为离子浓度的浓度模型。

31、优选的，所述对历史数据进行预处理后得到标准数据，包括：

32、b1：提取历史数据；

33、b2：判断历史数据中是否缺少子数据；是，则将对应历史数据剔除；否，则跳转至b3；

34、b3：判断历史数据中是否出现重复值；是，则将对应历史数据剔除；否，则将对应历史数据标记为标准数据。

35、优选的，所述最终滤液回流至急冷制浆罐中作为回水循环进行使用，包括：

36、当接收到冲洗完成信号后，通过滤液输送泵将部分最终滤液输送至水处理系统进行处理，剩余最终滤液输送至急冷制浆罐中的蓄水池中，并将急冷制浆罐中的最终滤液标记为回水。

37、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

38、1.本发明通过将原灰与回水进行混合，将混合溶液进行压榨过滤，得到初次滤液和初次固体，能够去除大部分易于溶解的物质以及杂质；将部分初次滤液输送至水处理系统，其余初次滤液用于多级水洗设备对初次固体进行多次水洗；不仅能够节省用水，而且能够同时获取固体和滤液中所需要的离子；使用电导率仪实时监测水洗过程中水洗液的电导率，根据水洗液的电导率控制压滤机的开关并测得水洗液的溶合状态，并将电导率输入浓度模型得到水洗液的离子浓度，能够避免了过度清洗或清洗不足，提高了清洗效率和资源回收的精准度，并且加强了系统的自动化程度；通过设置在滤液出口的电导率仪检测压滤后滤液的回收电导率，根据回收电导率生成冲洗信号，能够检测滤液是否达到水洗所需要求，减少了不必要的水和能源消耗，及时停止无效的水洗步骤，避免了水资源的浪费，同时减少了处理和排放的成本；若生成冲洗完成信号，则停止进行水洗，将部分最终滤液输送至水处理系统，其余最终滤液作为回水循环进行使用。

39、2.本发明通过液位传感器测量水洗板框和水洗设备中的液面高度，并设置残留阈值；当溶液的溶合状态为完全溶合时，将水洗板框中的液面高度与残留第一阈值进行比较，能够判断水洗板框中是否完成水洗液的压滤，避免压滤机进行不必要的工作，减少资源浪费，提高生产效率；继续将水洗设备中的液面告诉与残留第二阈值进行比较，判断水洗设备中是否加水完成，能够避免造成的水资源和能源浪费，并提升了系统的自动化水平。