零價(jià)鐵去除醫(yī)療垃圾焚燒飛灰中重金屬的研究.pdf

1、醫(yī)療垃圾焚燒飛灰中富集著大量的重金屬，如何實(shí)現(xiàn)醫(yī)療飛灰無害化和資源化利用目的，對(duì)于重金屬的污染控制具有重要意義。零價(jià)鐵對(duì)醫(yī)療飛灰進(jìn)行脫毒技術(shù)的應(yīng)用，為危險(xiǎn)廢物的處理提供一種新的途徑。本文介紹了醫(yī)療飛灰的研究背景、處理技術(shù)以及反應(yīng)機(jī)理，提出利用零價(jià)鐵去除醫(yī)療焚燒飛灰中重金屬的方法。主要以醫(yī)療焚燒飛灰中重金屬為研究對(duì)象，試驗(yàn)了不同影響因素，如:不同pH值，零價(jià)鐵的投加量，溶液反應(yīng)溫度，不同反應(yīng)時(shí)間以及不同粒徑零價(jià)鐵對(duì)重金屬去除的影響，研究飛

2、灰殘?jiān)龆拘裕銉r(jià)鐵表面重金屬XPS分析，探討了零價(jià)鐵對(duì)醫(yī)療飛灰重金屬去除機(jī)理，最后通過醫(yī)療飛灰洗脫裝置對(duì)醫(yī)療飛灰進(jìn)行連續(xù)脫毒試驗(yàn)，并針對(duì)零價(jià)鐵脫毒后醫(yī)療飛灰的毒性進(jìn)行分析，以此增加飛灰資源化效率。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴醫(yī)療垃圾焚燒飛灰中富集著大量的重金屬，如Zn、Cu、Pb、As、Cr、Ni、Cd的含量分別為38852.5、6967.2、2719.7、458.2、360.7、301.6和60.3mg/kg。遠(yuǎn)高于我國土壤

3、背景值，表明醫(yī)療飛灰具有很強(qiáng)的危害性，TCLP浸出實(shí)驗(yàn)表明，Zn、Pb和Cu等重金屬浸出濃度最大，且濃度范圍超出危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)環(huán)境具有較高潛在風(fēng)險(xiǎn)。⑵零價(jià)鐵在不同pH條件下處理效果明顯不同。pH值為4時(shí)，醫(yī)療飛灰中含量較高的Cu、Pb、Zn等元素在零價(jià)鐵處理下效果更加明顯，而在洗脫液pH值為2時(shí)，零價(jià)鐵對(duì)飛灰中Cr、Cd、As的處理效果相對(duì)明顯，溫度的變化對(duì)飛灰重金屬的去除影響較小。高溫環(huán)境和相對(duì)較低的溫度都不利于零價(jià)鐵對(duì)醫(yī)療飛灰

4、的處理。過量零價(jià)鐵的投加對(duì)醫(yī)療飛灰重金屬的去除效率貢獻(xiàn)不大，零價(jià)鐵與醫(yī)療飛灰反應(yīng)時(shí)間不同，重金屬去除率也不一樣，當(dāng)反應(yīng)12h時(shí)，Cu、Zn和Cr的浸出達(dá)到最低。粒徑越小，零價(jià)鐵還原性越高，處理效果明顯，但其穩(wěn)定性降低。⑶醫(yī)療飛灰殘?jiān)拘澡b別實(shí)驗(yàn)中，TCLP實(shí)驗(yàn)表明，醫(yī)療飛灰中Zn的浸出濃度由原樣的702mg/L下降到97mg/L，Pb的浸出濃度由19.54mg/L降到了0.13mg/L，Cd的浸出由1.43mg/L降到了0.29mg/L

5、， PBET體外模擬實(shí)驗(yàn)表明飛灰殘?jiān)跇O端條件下進(jìn)入人體內(nèi)，在蛋白質(zhì)等有機(jī)物作用下重金屬的浸出濃度增大，而長期浸出實(shí)驗(yàn)MEP中醫(yī)療飛灰Cu、Pb和Zn浸出濃度有所增加，Zn的累積浸出濃度超過了危險(xiǎn)廢物毒性鑒別標(biāo)準(zhǔn)，仍然具有較高的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。⑷X射線光電子譜(XPS)對(duì)零價(jià)鐵混合物進(jìn)行表征，由零價(jià)鐵反應(yīng)物XPS總圖譜可知，零價(jià)鐵表面出現(xiàn)了Zn、Cu、Cr、Cd和Pb的特征峰，表明這些重金屬反應(yīng)后吸附在零價(jià)鐵表面。Cu2p電子結(jié)合能譜出現(xiàn)在9

6、32.4eV和952.2eV，兩個(gè)峰分別為Cu(0)和Cu(Ⅱ)，Cu(Ⅱ)的去除主要以化學(xué)還原形式發(fā)生，Cd主要以Cd(Ⅱ)形式存在，并未出現(xiàn)Cd(0)的特征峰。⑸不同毒性鑒別方法中重金屬浸出比例不同，TCLP實(shí)驗(yàn)中，Pb和Zn的可交換態(tài)溶出占比例較高，PBET和MEP實(shí)驗(yàn)中不同價(jià)態(tài)重金屬均有浸出，尤其交換態(tài)和碳酸鹽結(jié)合態(tài)，說明這兩種體系中溶出能力較強(qiáng)，而飛灰的處理需由飛灰的特性及實(shí)際環(huán)境進(jìn)行綜合判定。⑹工業(yè)鐵屑脫毒裝置對(duì)醫(yī)療飛灰進(jìn)行