城市生活垃圾焚燒飛灰特性及其重金屬電動去除實驗研究.pdf

1、城市生活垃圾焚燒飛灰隨著焚燒技術的推廣日漸增多。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驗研究，探討電動技術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行表征分析，環(huán)境毒性與活性分析得出以下結論：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，部分飛灰顆粒極細易被風吹散至大氣中；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，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驗結果表明飛灰中重金屬的

3、含量很高，其中Zn達到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；浸出毒性實驗表明，焚燒飛灰中Zn、Pb和Cd的浸出量遠遠高于《生活垃圾填埋場污染控制標準》，Pb和Cd甚至高于標準值幾十倍；形態(tài)分析實驗表明，焚燒飛灰Cd、Zn、Pb和Cu的酸可提取態(tài)含量較高，尤其是Cd，其含量比例達到57.3％，As的殘渣態(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，在電動實驗過程中，陽離子交換膜的使用有效避免pH聚焦效應，最終①Cd的最高去除效率達到34％，Zn的最高去除效率為28.9％，Pb的去除率最高是25.05％；②電動去除實驗后的飛灰中Zn的浸出值已低于標準值100 mg/L，Pb和Cd的浸出值分別有40％和50％的減少；③實驗表明電動去除試驗后飛灰中重金屬的生物有效

5、態(tài)進一步降低。
　　再次，在增強性電動去除實驗中，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％。增強性電動實驗后，焚燒飛灰樣品中Pb和Cd的浸出值有更大程度的減少。
　　本課題研究結果表明采用電動技術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一步提高。經處理后飛灰中僅有Zn