城市生活垃圾焚燒飛灰特性及其重金屬電動去除實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、城市生活垃圾焚燒飛灰隨著焚燒技術(shù)的推廣日漸增多。飛灰中的重金屬釋放到環(huán)境中將會對土壤和水體造成污染，威脅周邊人群的健康。本文以重慶市某垃圾焚燒廠焚燒飛灰為研究對象，系統(tǒng)地研究了樣品飛灰的基本表征特性、環(huán)境毒性和生物有效性，通過飛灰中重金屬的電動去除實(shí)驗(yàn)研究，探討電動技術(shù)去除飛灰中重金屬的可行性。
　　首先，本論文通過對采集的樣品飛灰進(jìn)行表征分析，環(huán)境毒性與活性分析得出以下結(jié)論：①焚燒飛灰的粒徑較小，中位徑大約為100μm，大部分飛

2、灰顆粒聚集在15～200μm，部分飛灰顆粒極細(xì)易被風(fēng)吹散至大氣中；焚燒飛灰中的主要元素是O、Ca、Cl、K、Na、S、Si，重金屬以Pb、Zn和Cu為主；重金屬主要是以氯化物、氧化物以及硅酸鹽的形式存在；焚燒飛灰粒度很細(xì)，大部分為微小顆粒，比表面積大，致使飛灰中的重金屬容易浸出釋放。飛灰顆粒形狀以不規(guī)則形狀聚合體居多，球形體、絮狀集合體相對較少，少數(shù)顆粒為球形體、塊狀體和棒狀聚合體。②焚燒飛灰樣品中重金屬的全量實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明飛灰中重金屬的

3、含量很高，其中Zn達(dá)到5239.5 mg/kg，Pb的含量是2560 mg/kg，As的含量是66.38 mg/kg，Cu的含量為632 mg/kg，Cd的含量為116.95 mg/kg；浸出毒性實(shí)驗(yàn)表明，焚燒飛灰中Zn、Pb和Cd的浸出量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于《生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》，Pb和Cd甚至高于標(biāo)準(zhǔn)值幾十倍；形態(tài)分析實(shí)驗(yàn)表明，焚燒飛灰Cd、Zn、Pb和Cu的酸可提取態(tài)含量較高，尤其是Cd，其含量比例達(dá)到57.3％，As的殘?jiān)鼞B(tài)含量比較

4、高，其比例將近94％，即As在飛灰中相對比較穩(wěn)定，而Cd、Pb、Zn和Cu對周邊環(huán)境和人類的影響不容忽視。
　　其次，在電動實(shí)驗(yàn)過程中，陽離子交換膜的使用有效避免pH聚焦效應(yīng)，最終①Cd的最高去除效率達(dá)到34％，Zn的最高去除效率為28.9％，Pb的去除率最高是25.05％；②電動去除實(shí)驗(yàn)后的飛灰中Zn的浸出值已低于標(biāo)準(zhǔn)值100 mg/L，Pb和Cd的浸出值分別有40％和50％的減少；③實(shí)驗(yàn)表明電動去除試驗(yàn)后飛灰中重金屬的生物有效

5、態(tài)進(jìn)一步降低。
　　再次，在增強(qiáng)性電動去除實(shí)驗(yàn)中，焚燒飛灰樣品的重金屬去除率和浸出值減低率較無改進(jìn)前有很大提高。靠近陽極處焚燒飛灰樣品中各金屬的的去除率最高，Zn、Pb、As和Cd的去除效率分別為：40％、32％、14％和45％。增強(qiáng)性電動實(shí)驗(yàn)后，焚燒飛灰樣品中Pb和Cd的浸出值有更大程度的減少。
　　本課題研究結(jié)果表明采用電動技術(shù)去除焚燒飛灰中的重金屬是可行的。但重金屬的電動去除效率有待于進(jìn)一步提高。經(jīng)處理后飛灰中僅有Zn