李建新[1]2004年在《垃圾焚烧过程重金属污染物迁移机理及稳定化处理技术研究》文中认为随着经济的发展和人民生活水平的提高，中国城市生活垃圾不仅产量有了明显增加，垃圾构成也发生了很大的变化，垃圾中塑料、织物等所占的比例呈增加的趋势，垃圾中有机组成及热值有了明显的提高，加上垃圾焚烧处理具备处理速度快、垃圾减容减重比大、可回收利用热能等优点，近年来，垃圾焚烧处理方式在国内得到了迅速的应用与推广。 由于垃圾组分的复杂性，垃圾焚烧产生的烟气和灰渣中可能富集重金属和有机物等污染物，如不妥善处理，会产生对环境的污染。为此垃圾飞灰通常被视为危险废弃物。为使垃圾焚烧处理技术真正达到无害化的目的，了解焚烧过程中污染物的产生机理和控制技术是十分必要的。本文率先在国内针对垃圾焚烧过程中重金属污染物的迁移机理及焚烧飞灰中重金属的渗滤特性和稳定化处理技术进行了系统的研究，并对垃圾飞灰可能的资源化利用进行了探讨，为降低垃圾焚烧重金属污染物的危害奠定了基础。 在对垃圾的典型组分进行了重金属含量分析的基础上，利用小型流化床实验台，研究了焚烧温度、垃圾组分中氯含量及水分的变化对重金属迁移特性的影响，实验结果表明垃圾焚烧过程中重金属的迁移特性受焚烧温度、氯含量的影响较大，而受水分变化及垃圾中重金属的含量多少的影响很微弱。 针对国内两种不同类型的垃圾焚烧炉——炉排炉、流化床炉产生的飞灰的理化特性进行了系统的研究。发现炉排炉飞灰不仅重金属含量明显高于流化床飞灰，而且重金属的渗滤也较流化床飞灰高。不同颗粒尺寸下飞灰中重金属含量表明，随着颗粒尺寸的减少，重金属的富集浓度略呈增加的趋势。布袋飞灰中Cr、Cd、Cu、Zn的渗滤特性随颗粒尺寸的减少有增加趋势，而其余重金属的渗滤与颗粒尺寸没有明显关系。不同飞灰重金属渗滤实验表明，重金属的渗出率与飞灰中重金属的含量没有明显的关系，如7种重金属中Zn、Pb在飞灰中含量最高，Cd，的含量很少，而重金属的渗滤中Cd的渗出率最高。 飞灰的水泥固定产物的渗滤特性表明水泥对重金属的固化效果是很好的，尤其是对Cd、Pb、Zn的效果明显。且实验表明磷酸盐对重金属也有很好的稳定化效果。从以废治废的观点出发，研究表明燃煤流化床飞灰(FCA)对重金属也有一定的固化效果，但在FCA与水泥相结合作为固化剂时效果更好。固化物的渗滤特性及强度测试表明，垃圾流化床焚烧飞灰不仅渗滤低，固化物强度也较高，资源化利用的潜力很大。浙江大学博士学位论文 另外文中还针对炉排炉飞灰利用小型管式炉研究了重金属的蒸发特性。试验表明在900℃左右，飞灰中重金属的蒸发率很高，适当加入少量CaC12，则使Cd、Pb、Cu、Zn的蒸发率在90%以上，可大大减少飞灰的毒性。 利用BP神经网络模型对飞灰固化物的酸中和能力及重金属渗滤特性进行了模拟和预测，并建立了两个13 x7xl、gxlZx4的BP网络模型，结果表明利用BP神经网络预测重金属渗滤特性是可行的，该模型的建立为垃圾飞灰稳定化处理方案的拟定提供了快捷的理论指导。 关键词:垃圾焚烧，重金属，迁移，渗滤，固定化，BP神经网络。
曹丹凤[2]2014年在《探析垃圾焚烧过程重金属污染物迁移机理及处理方法》文中研究说明引言近年来,随着我国经济的快速发展,人们的物质生活水平有了很大提升,但随之产生的垃圾也越来越多。据不完全统计,城市生活垃圾以每年百分之八到百分之十的速度增长。目前,人们主要采用填埋、焚烧、堆肥叁种方式来处理垃圾。垃圾焚烧过程中的重金属污染物发生迁移,造成了二次污染。因此,人们必须研究其迁移机理,然后采取有力的措施加以处理,提高垃圾处理效率。垃圾焚烧是人们处理生活垃圾的重要手段,焚烧法具有减容
范秀娟[3]2007年在《危险废弃物焚烧重金属固化特性的研究》文中研究表明随着经济发展，随之带来众多的环境问题，许多有关危险废弃物无害化处置的研究已经纷纷展开。焚烧法作为处理危险废弃物的首选方法，具有减重比大、处理速度快、占地面积小、可回收热能等优点，在国内外已经得到了广泛的应用。废弃物焚烧带来的污染及废弃物中污染物的无害化处理也成为人们关注的重点。废弃物中的重金属在焚烧处理过程中不能被破坏，只发生迁移与物质的转化，最终也将以几乎相同的量排出炉外。焚烧产生的飞灰、底灰中含有大量的重金属元素，如果直接填埋，重金属将会被水浸出从而进入人类生活环境，将会造成严重的危害。因此研究重金属的迁移特性对于重金属的无害化处理具有深远的意义。本文从危险废弃物的定义出发，对危险废弃物中重金属的来源、危害以及焚烧法处理危险废弃物对重金属迁移特性的影响因素各方面进行了详细的介绍和分析。利用回转窑焚烧装置研究碱性钙基物质CaO、Ca(OH)_2对重金属的固化特性，研究结果表明，CaO对重金属Cr、Cd、Ni的固化效果较好，而Pb、Cu在温度低于600℃时Ca(OH)_2的固化作用占了优势。研究空气系数对重金属迁移的影响得知，随着空气系数的增加，底灰中Cr、Cd、Ni、Cu的含量是增加的，空气系数对重金属Pb没有明显影响。这为重金属的固化稳定化处理提供了实验依据。在阅读中外文献基础上，本文率先在国内就硫元素对重金属的迁移特性进行了探索性和基础性的研究。先运用Fact-Sage软件模拟计算硫、氯、硅叁种元素对各重金属迁移特性的影响趋势，得出氯可促使重金属由固相向气相中迁移，而硫、硅则与重金属反应生成较为稳定的金属盐存留在固相中。比较而言，硫固化稳定化重金属的效果比硅的稳定化效果要好。理论模拟计算将为进一步的实验研究提供理论基础。在软件模拟计算的前提下，进一步采用管式焚烧炉研究硫对重金属迁移特性的影响。以危险废弃物染料残渣与电镀污泥为研究对象，首先焚烧染料残渣作平衡实验的研究，在平衡基础上焚烧不同质量比的危险废物与硫粉，研究不同工况下硫对重金属迁移特性的影响。实验结果表明：硫可促使重金属由气相向固相迁移，迁移特性的大小则与重金属的种类、重金属本身的物质特性、物质中所含重金属的量有关系。对单个重金属而言，挥发性重金属Cd受硫的影响较为明显，对于难挥发性重金属如Cu、Cr则受S的影响较小。硫对重金属迁移特性的实验研究将为重金属的无害化处理提供数据参考，为重金属无害化处理开辟了新的路径。
吕华芳[4]2013年在《典型国家地区生活垃圾焚烧飞灰重金属污染特性比较及其资源化过程风险评价研究》文中提出城市生活垃圾产生量的急剧增长已成为目前我们面临的最难解决的环境问题之一，生活垃圾焚烧处理作为垃圾无害化减量和能量转化的主要手段，已成为欧洲丹麦、瑞典和亚洲日本和台湾等国家和地区垃圾处理处置的主导方式，同样，可以预期未来几年，垃圾焚烧处理也将成为我国特大型城市垃圾处理处置的主要技术发展方向。垃圾焚烧飞灰是伴随垃圾焚烧技术普及与快速发展而产生的危险废物，垃圾源头减量与全过程管理的模式及成效将显着影响垃圾焚烧飞灰的物理化学特征。本文以中国大陆、中国台湾地区和日本作为实证对象，在广泛收集我国内陆地区、台湾、日本叁地近20年公开发表的垃圾焚烧飞灰相关文献及其数据的基础上，应用统计学分析方法对收集的数据进行全面比较分析，梳理这些国家地区垃圾焚烧飞灰污染特征的差异，为我国垃圾焚烧飞灰的环境安全管理提供决策数据支持。在分析典型国家地区垃圾焚烧飞灰污染特征基础上，基于垃圾焚烧飞灰处理处置和资源化利用过程，作业工人长期处于常温、高温环境，典型重金属污染物口腔摄入、皮肤接触暴露或飞灰重金属浸出因对地下水污染通过食物链构成人体健康风险的不同情景，本研究工作尝试建立了飞灰处理处置过程的风险评估模型和方法，应用风险评估软件对不同情景下飞灰处理处置过程的环境风险进行了初步评估。本研究所取得的结果有：一、我国内陆地区、台湾和日本叁地飞灰中重金属的污染特征的比较分析。（1）研究了我国内陆地区、台湾和日本叁地飞灰中重金属的浓度分布情况并进行对比。分析发现在飞灰中重金属Cd、Cr、Ni的含量都很低，而Zn、Cu和Pb则普遍偏高。我国内陆地区和日本飞灰中六种重金属浓度平均值遵循的规律为Zn> Pb> Cu> Cr> Ni> Cd，台湾略有不同，其规律为Zn> Pb> Cu> Cr> Cd>Ni。通过浓度平均值对比发现，日本飞灰中六种重金属的平均浓度均低于我国内陆地区和台湾，而我国内陆地区和台湾飞灰中Zn、Cu、Pb的平均浓度相差不大，其中台湾略高于内陆地区，剩下叁种重金属中，台湾飞灰中Cd、Ni的平均浓度高于内陆地区。同时对叁个地区飞灰中重金属的相关性分析发现，我国内陆地区垃圾管理最松散，垃圾分类也不够明确，而台湾和日本垃圾管理相对严格，垃圾分类也处理的较好。（2）研究了我国内陆地区、台湾和日本叁地飞灰中重金属的TCLP浸出情况并进行对比。飞灰中重金属Zn、Cu、Pb的浸出值较高，而Cd、Cr、Ni的浸出值相对较低，并且大部分数据高于EPA浸出标准。通过对比发现，我国内陆地区飞灰中Zn、Cu、Cd的TCLP浸出平均浓度均高于其他地区，日本飞灰中除Pb和Cr浸出浓度高于我国内陆地区和台湾外，其余重金属的TCLP浸出平均浓度均低于我国内陆地区和台湾，台湾飞灰中Ni的TCLP浸出平均浓度均高于日本和内陆地区。（3）研究了我国内陆地区、台湾和日本叁地飞灰中重金属的形态分布情况。通过主成分分析发现，我国内陆地区、台湾和日本飞灰中Ni、Cr两种元素在F4形态中含量较高，Cd和Pb两种元素在F1的形态中含量较高，我国内陆地区飞灰中Cu、Zn在F2具有较高的含量，而我国台湾和日本飞灰中Cu主要是以F2形态存在，Zn主要是以F1形态存在。二、建立了适用于评估垃圾焚烧飞灰资源化过程风险的方法，并对我国内陆地区、台湾和日本飞灰资源化的风险进行评估。（1）生态风险主要是通过RAC方法进行判断，通过分析发现，我国内陆地区、台湾和日本飞灰中重金属均具有生态风险，风险情况严重度不同。经过预处理后飞灰的RAC值明显降低，尤其是稳定化后，飞灰的RAC值均小于1%。（2）飞灰资源化过程产生的风险主要研究了两个方面，即飞灰处置过程中颗粒物逸散和重金属浸出以及高温煅烧使有毒物质挥发。基于高斯扩散模型采用了两种模型分析飞灰中重金属浓度随距离的变化情况，再通过健康风险评估模型对叁个地区飞灰中重金属风险进行计算，得出的结论是：飞灰堆放过程中重金属浸出污染地下水进而对人体造成的风险情况是，叁地区飞灰堆放过程均会污染地下水，并且我国内陆地区＞日本＞台湾。经过预处理后的飞灰中重金属对人体的风险值较处理前得到明显降低，尤其是经过稳定化处理的飞灰对人体不构成风险。飞灰堆放过程中颗粒物逸散对人体造成的风险是，随距离的增加先增大后减小，其中由手口摄入的重金属是造成人体风险的最主要途径，其中台湾飞灰的风险值最高，其次是我国内陆地区，最后是日本。考虑生物有效性，采用酸溶态对预处理飞灰进行风险评估，叁种预处理方法均降低了飞灰的风险值。飞灰高温资源化重金属挥发的风险情况是，叁个地区飞灰高温资源化过程在最大落地浓度处均会对人体产生风险，风险情况是台湾＞内陆＞日本，预处理后飞灰中重金属的可交换态和酸溶态对人体均不会造成风险。
李鹏飞[5]2016年在《硅铝调控与晶种添加对水热法稳定垃圾焚烧飞灰中重金属的影响研究》文中认为近年来我国生活垃圾焚烧处理量快速增长,垃圾焚烧过程中产生了大量焚烧飞灰。飞灰因含有重金属、二恶英等污染物,被国家列为危险废弃物,需要进行无害化处理。近年来国内外学者对飞灰中重金属的稳定化进行了大量的研究。但是目前的重金属稳定化方法存在二次污染高、设备昂贵、能耗高等问题。针对这些问题,本文依托重庆市前沿与应用基础研究项目(CSTC2014jcyjA20015),开展了针对垃圾焚烧飞灰中重金属稳定化的实验和理论研究。本研究的主要内容及结论如下:(1)针对炉排炉飞灰硅铝含量较低的特点,采用粉煤灰、膨润土、高岭土为硅铝调理剂,开展了硅铝添加下水热稳定生活垃圾焚烧飞灰重金属的研究。结果表明,在飞灰水热处理中添加粉煤灰、膨润土、高岭土均合成了雪硅钙石等对重金属具有稳定效果的沸石类晶体。水热条件下分别添加叁种硅铝调理剂使飞灰水热产物重金属浸出毒性显着降低,远远低于危废鉴别标准,并可以抑制水热反应过程中Pb、Zn向液相中的转移,但叁种调理剂在水热条件下稳定飞灰中重金属的效果没有显着差异。同时发现高温有利于雪硅钙石的合成,但会导致Pb、Zn等重金属向水热反应液相中的转移量增大。此外修正的BCR多步连续提取的实验结果表明,水热产物中重金属Pb向更稳定的形态转化。(2)采用水热法合成雪硅钙石晶体并对其重金属吸附能力进行了表征。结果表明:采用二氧化硅,氢氧化铝,碳酸钙,氢氧化钠,去离子水为原料,在150℃下成功合成了雪硅钙石晶体,且反应时间为8d时雪硅石晶体纯度较高。雪硅钙石晶体对Pb2+、Zn2+、Cu2+、Cd2+、Cr3+吸附量分别达到了141.41mg/g、59.75 mg/g、43.09mg/g、46.08mg/g、20.10mg/g,同时浸出毒性测试结果表明被吸附后的重金属具有很好的稳定性。但当重金属溶液中含有多种重金属时,雪硅钙石对Cd2+吸附量显着下降。(3)进一步开展了硅铝添加及晶种诱导下水热稳定飞灰重金属的研究。结果表明:在飞灰水热处理中混合添加15%粉煤灰和15%硅藻土作为硅铝调理剂,200℃下雪硅钙石的生成量明显高于单一添加30%的粉煤灰,并且明显抑制了水钙铝榴石的生成,这表明混合添加粉煤灰和硅藻土时反应体系中的元素组成更适合雪硅钙石的生成;在反应体系中加入3%的雪硅钙石晶种后,200℃下雪硅钙石的出峰时间提前6个小时;150℃下添加3%雪硅钙石晶种成功诱导合成了雪硅钙石,并抑制了水铝钙石的生成,这表明晶种添加可以加速雪硅钙石的生成,并能提高对原料的适应性,还可以抑制杂晶的生成。晶种的添加显着降低了水热产物中重金属Pb和Zn的浸出浓度,并可以显着加速飞灰中Pb和Zn的稳定。总之,在水热法稳定飞灰重金属的过程中,采用硅铝添加和晶种诱导可以显着提高飞灰重金属的稳定效果,降低反应温度,缩短反应时间,达到了提高稳定效果、降低能耗的目的,具有工业化应用的前景。
薛浩栋[6]2006年在《危险废弃物重金属迁移和控制机理研究》文中认为焚烧法具有减容减重比大、处理速度快、占地面积小、可回收热能等优点，正成为能源、土地资源日益紧张的发达国家处理垃圾、危险废弃物、开发新能源的主要手段之一，在国外已有了广泛的应用，近年来在我国也得到了迅速而长足的发展。重金属在焚烧过程中不能被破坏，将发生迁移和转化，最终将以几乎相同的量排出炉外，焚烧产生的飞灰和底渣浓缩了重金属元素，并且这些重金属元素能被水浸出，因此焚烧飞灰和底渣也属于危险废弃物，填埋之前必须要对其进行无害化处理。 本文针对我国对危险废弃物的研究尚处于起步阶段，从危险废弃物的定义出发，对危险废弃物中重金属的来源、危害以及用焚烧法处理危险废弃物时重金属的迁移和转变特性及其影响因素等方面进行了详细介绍和分析。本文率先在国内针对医疗垃圾焚烧飞灰和底渣的理化特性、重金属渗滤特性以及稳定化处理技术进行了系统的研究，为帮助人们加深对危险废弃物处理和处置正确性和重要性的认识，为降低危险废弃物焚烧重金属污染物的危害奠定了基础。 本文结合电镜分析，能谱分析，X射线光电子能谱仪，原子吸收光谱等分析手段首先研究了医疗垃圾焚烧飞灰和底渣的颗粒分布特性、化学组成以及重金属含量，实验表明医疗飞灰成分复杂，含有大量的氯，飞灰和底渣重金属含量较高，需要进一步妥善处理。继而研究了医疗垃圾飞灰和底渣的重金属渗滤特性，并考虑了单一渗滤条件变化对实验结果的影响，总体看来，医疗垃圾飞灰和底渣的重金属渗出率呈现相似的趋势，其中Cd的渗出率最高，重金属的渗滤受pH值影响最大，在碱性环境下重金属的渗滤较少。此外，重金属的渗出率与重金属的含量没有明显的关系。 在比较了现行稳定化处理方法的基础上，针对医疗垃圾焚烧飞灰和底渣的特殊性，采用高温熔融固化技术对医疗垃圾焚烧飞灰和底渣作固化处理，固化后固化体的重金属渗滤液浓度较原飞灰和底渣的重金属渗滤液浓度均有所降低，完全达到国标，仅有少量的Cu、Ni、Zn超过EPA标准。高温熔融对重金属有很好的固定效果，为危险废弃物的无害化处理开辟了新的路径。
郭建[7]2007年在《城市生活垃圾燃烧特性研究》文中指出随着我国经济的飞速发展,垃圾包围城市的问题变得越来越突出,科学地处置城市生活垃圾已经成为一项刻不容缓的重大问题。本着垃圾的减量化、无害化、资源化的“叁化”处理原则,焚烧法处置城市生活垃圾已经成为国内的一个热门课题。本文在综述国内外城市生活垃圾焚烧发展概况的基础上,对城市生活垃圾的焚烧性能和焚烧污染物的排放与治理进行了研究,采用热重分析仪对城市生活垃圾及其与煤和生物质等高热值燃料的混合物进行燃烧特性分析,并结合垃圾发电厂的实际运行情况,对垃圾在循环流化床焚烧炉中的燃烧及污染物的排放特性进行了分析,应用数值模拟软件对循环流化床垃圾焚烧炉进行了冷态数值模拟。
黄川[8]2003年在《叁峡库区生活垃圾对水环境的损伤行为及专项治理技术研究》文中指出举世瞩目的叁峡水利工程即将建成蓄水、运行发电，届时，长达600多公里、水域面积1084平方公里、总库容393亿立方米的叁峡水库，将成为中国最重要的水资源之一。作为具有西电东送南水北调双重功能的跨世纪宏伟工程，叁峡水利工程还是关系到我国国民经济可持续发展的生命线工程。而叁峡大坝建成蓄水后，重庆段水域从自净能力较强的天然河流突变为环境容量低、生态功能相对脆弱的巨大的人工湖泊，水污染治理和水环境保护形势十分严峻。因此，库区水环境质量是叁峡工程水枢纽建设和安全运行的重要保证，沿江堆存的固体废弃物若不加以处理直接进入水体，势必会严重影响水生动植物的生存环境，造成水质下降、水域面积减少、航道堵塞等直接的恶劣后果。一般来讲生活垃圾的组成很复杂，其组成受到多种因素的影响，由于各地气候、季节、生活水平与习惯、能源结构差异，造成城市生活垃圾成分和产量更加多种多样、不均匀，而且变化幅度较大。叁峡地区生活垃圾堆放场较其他地区有以下几个特点：首先，每逢夏季洪水季节，大多数堆放场都要遭遇洪水冲刷、淹没，从而形成垃圾沉积层，形成独特的厌氧环境；其次，叁峡地区降雨量较北方地区大，垃圾中水分含量较大。本论文主要针对库区生活垃圾对长江水环境的损伤行为以及专项治理技术方案这一问题，分析了库区生活垃圾的现状以及来源，以详尽的现场调查、社会和环境调查为基础，摸清了库区沿江固体废弃物堆存量、种类、污染特性等现状，并对库区沿江典型垃圾场进行了采样分析，测试了不同堆龄、不同堆存条件的垃圾理化性质，如垃圾的组分；垃圾的热值；浸出液污染指标；有机质含量；N、P、K含量；重金属含量、以及垃圾的含水率等；通过对沿江堆存生活垃圾进行长时间的水下静态浸泡实验和水下动态冲刷实验，研究了叁峡库区淹没区生活垃圾的稳定性，建立了垃圾稳定化判定指标体系，即表观指标、有机质含量、最大理论产气量、垃圾浸出液浓度、垃圾堆龄等指标，给出了库区生活垃圾稳定化周期，即堆存年龄1-5的垃圾不稳定，堆存年龄5-10的垃圾较好稳定，堆存年龄大于10年的垃圾稳定。研究还表明，库区重庆段的堆存生活垃圾有36.0%已经稳定，28.7%的堆存生活垃圾较稳定，35.3%的堆存生活垃圾未稳定。并在此基础上本论文还着重从水环境影响的角度对库区生活垃圾的污染物进行了溶出、放大和降解实验的研究，从理论和实验上得出库区生活垃圾各类污染物的溶出速率和降解规律，建立起各类污染物随时间变化的溶出降解模型，通过模型，进行了生活垃圾污染物对水环境的影响预测；根据研究结果，按照安全、可靠、经济、实用的原则，提出了叁峡水库坝前135米蓄水为淹没区固体废弃物清理技术方案，本文从社会、环境和
屠宏斌[9]2010年在《城市生活垃圾焚烧飞灰中重金属富集特性研究》文中研究表明垃圾焚烧处理技术由于具有减量化、无害化和资源化方面的优势,许多城市都大力发展焚烧技术来处理生活垃圾。但由此带来的二次污染问题,特别是排放烟气及飞灰中的持久性有机污染物、重金属等污染问题,越来越受到公众的关注。飞灰是垃圾焚烧产生的主要残渣,其中富集了较高浓度的重金属和二恶英类持久性有机污染物,我国把其列为危险废物,需按相关标准进行后续无害化处理。本文以垃圾焚烧炉飞灰及飞灰中的重金属为研究对象,综述介绍了重金属的危害、垃圾焚烧飞灰的无害化处理方法,综述分析了焚烧过程中重金属迁移机理及影响因素。并在此基础上,对当前商业运行的两台典型焚烧炉--某流化床垃圾焚烧炉(实际处理量550吨/天)和某炉排焚烧炉(实际处理量350吨/天)的焚烧流程中不同点进行了飞灰样品的采样,并进行了实验室研究和分析。本文首先对所采集的两台焚烧炉的飞灰样品(每台炉各取3个样)的基本物化特性进行了研究分析：利用能谱仪(EDX)分析了飞灰的元素组成,利用马尔文粒度仪及人工筛分分析了飞灰的粒径分布,利用电感耦合等离子体质谱(ICPMS)分析了飞灰中Pb、Cd、Zn、As、Cu、Cr、Ni、Hg等主要重金属的含量特性。分析结果表明：飞灰的粒径分布近似正态分布,80%以上颗粒集中在38-150μm之间,粒径小于38μm和大于106μm的颗粒所占的质量分数都很少。炉排焚烧炉飞灰中Cl、S元素含量比流化床焚烧炉高,Zn、Pb是焚烧飞灰中含量最高的重金属,炉排焚烧炉飞灰中重金属浓度比流化床飞灰高。本文进而对飞灰样品进行了粒径筛分,并对不同粒径段的飞灰进行了Pb、Cd、Zn、As、Cu、Cr、Ni、Hg等重金属的含量测试,对比分析了炉型、温度、粒径等参数对飞灰中重金属富集特性的影响。飞灰中挥发性重金属的含量排序为Zn＞Pb＞Cd＞As,流化床焚烧炉各取样点飞灰的不同粒径段中挥发性重金属的浓度分布差别不大,而炉排焚烧炉各取样点飞灰不同粒径段中的挥发性重金属含量差别较大。流化床焚烧炉对流管束飞灰中挥发性重金属主要分布在小颗粒(38-56μm)中,而省煤器飞灰中的中间颗粒(56-106μm)贡献率增加,布袋飞灰则56-75μm段贡献率为主。对于难挥发性重金属,飞灰中含量排序为Cu＞Ni＞Cr,炉排炉飞灰中的难挥发性重金属含量基本上大于流化床焚烧炉飞灰。由于难挥发性重金属的特性,不同粒径段飞灰中难挥发性重金属对总灰中该类重金属的贡献率类似粒径质量比分布。研究发现超过400℃时的飞灰中,不管其粒径大小,Hg含量均较低,而布袋工作温度与布袋飞灰中的Hg含量有较大关系。
黄涛[10]2017年在《城市生活垃圾焚烧飞灰残留重金属电动去除强化技术研究》文中认为生活垃圾焚烧发电厂用于焚烧发电的前驱物主要成分包括城市生活垃圾、工业生产垃圾和农副有机质废物等,其焚烧后通过布袋收集的MSWI飞灰中富集了多种重金属元素。现有的MSWI飞灰电动修复处置技术较为单一,缺乏配套的一体化综合型修复体系,处置后飞灰的重金属去除效率较低,灰体环境危害性仍然较高。本论文立足于电动修复机制,在对所采集批次MSWI飞灰物理特性、化学组分和环境活性研究基础上,对电动修复过程中飞灰颗粒中重金属在样品区的分布集中效应展开研究,探讨一个修复周期内重金属在电解槽中释放、迁移、转化、富集途径,总结影响EKR技术修复效率主要因素。基于此,通过控制样品区pH、改变电解槽灰体堆置方式、超声波活化预处理、耦合渗透反应墙等方式强化MSWI飞灰电动修复过程,优化EKR技术工艺,以提高MSWI飞灰修复效率并显着降低修复灰体的环境危害性。MSWI飞灰粒径分布范围为7μm~750μm,主要由氯化钠、氯化银钠、氯化钾、碳酸钙和四氯化硅组成,颗粒表面粗糙不平并呈现多晶熔融痕迹。飞灰残渣态含量较低,所含Zn、Pb、Cd的浸出毒性均超过《生活垃圾填埋场污染控制标准》规定的标准值,对周边环境造成的污染等级属于严重污染等级。在电动修复实验第4~6天,重金属在电解槽S2样品区出现浓度集中效应。在实验3~12天期间,在电解槽S1和S2样品区域间存在着一个明显的pH梯度带。电解槽中电导率随时间先增后降,在实验第十五天取得最大值,总体变化趋势与pH相反。电动实验过程中挖除电解槽S2区域的堆置飞灰能有效地提升MSWI飞灰残留重金属元素最终的去除效率。SD-EKR-S2和SD-EKR-S25实验体系可以有效地避免电解槽内近阳极集中效应的出现。在距阳极标准化距离0~0.6范围内,重金属元素在实验第6~18天浓度比率变化平稳,对应浓度维持在相对较低的范围内。在PC-EKR-W实验中,1:2.5固-液比条件下水洗预处理的飞灰样品经过电动修复后重金属去除效果最显着。在PC-EKR-O优化实验体系中,电压梯度、修复时间和硝酸浓度均选取L3水平时,对应的MSWI飞灰修复效率最佳,处置后灰体对水生环境存在较低风险。酸化-超声波组合预处理工艺可以更好地提高MSWI飞灰样品在电解槽样品区重金属离子的浸出量并改善离子在样品区的迁移环境和富集状况。在超声波活化实验中,当活化参数选择A3B3C2时,电压梯度变化对AUS-EKR修复系统影响最大。在AUS-EKR实验体系中,对应的拟合方程所反映的变化趋势证实了超声波空穴气泡内爆冲击及酸处理中质子基质攻击作用对MSWI飞灰样品的颗粒物化特征改变的影响。耦合系统对MSWI飞灰中残留重金属的去除效率要显着高于单独的电动系统,在耦合系统电解槽渗透反应墙安置处加入一定浓度的草酸有利于进一步提高重金属去除率。总体而言,本文根据MSWI飞灰电动特性及重金属集中效应,从工艺调整、pH调控、基质物化特性改善、回收重金属等角度通过改变飞灰堆置方式,循环使用阳离子缓冲溶液,增设水洗、酸洗、超声波等预处理工艺,耦合联用反应渗透墙技术方式完善MSWI飞灰强化电动修复体系设计、组装、优化等基础工作,为MSWI飞灰电动修复的规模化推广提供了理论支撑和技术指导。
参考文献：
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[5]. 硅铝调控与晶种添加对水热法稳定垃圾焚烧飞灰中重金属的影响研究[D]. 李鹏飞. 重庆大学. 2016
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[8]. 叁峡库区生活垃圾对水环境的损伤行为及专项治理技术研究[D]. 黄川. 重庆大学. 2003
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[10]. 城市生活垃圾焚烧飞灰残留重金属电动去除强化技术研究[D]. 黄涛. 重庆大学. 2017