污泥混燃特性及其外加調(diào)理劑對(duì)重金屬遷移轉(zhuǎn)化行為的影響研究.pdf

1、污泥焚燒/摻燒是一種具有減量化、無(wú)害化、資源化及回收能源等優(yōu)點(diǎn)的污泥處理處置方法；但污泥的高含水率，限制了焚燒技術(shù)的推廣及應(yīng)用；并且有關(guān)焚燒/摻燒的熱力學(xué)參數(shù)較為缺乏。污泥深度脫水可以解決污泥含水率高的難題，但是污泥中殘留有的大量調(diào)理劑，而殘留調(diào)理劑對(duì)焚燒過程中重金屬遷移轉(zhuǎn)化有重大影響，其對(duì)重金屬遷移轉(zhuǎn)化影響研究鮮見報(bào)道。本文主要研究污泥單燒/混燒的特性，并且深入了解調(diào)理劑對(duì)重金屬遷移轉(zhuǎn)化影響。研究?jī)?nèi)容主要如下：
　　(1)利用熱

2、重分析法分別對(duì)兩種生活污泥及兩種工業(yè)污泥混燃特性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：污泥燃燒分為四個(gè)不同的階段，市政污泥 S1與其他類污泥混燒過程中，各污泥有較明顯的交互作用，S1與其他3種污泥按照1:1質(zhì)量比混合后，其揮發(fā)特性指數(shù) D提高較明顯，活化能 E降低，而綜合燃燒特性指數(shù) S改變不明顯。
　　(2)利用熱重分析法研究了污泥與煤及其混合樣在不同氣氛下的燃燒特性。結(jié)果表明：煤摻燒污泥可以提高試樣的著火性能；增加 O2濃度可以使熱重曲線整體

3、向低溫區(qū)移動(dòng)，微商熱重曲線峰值增大，峰寬變小，燃燒性能增強(qiáng)；CO2/O2氣氛較 N2/O2氣氛下著火滯后是因?yàn)楦邼舛鹊?CO2抑制了混合樣的燃燒。
　　(3)利用小型管式爐模擬焚燒，研究調(diào)理劑 AlCl3對(duì)重金屬遷移轉(zhuǎn)化的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，調(diào)理劑 AlCl3的加入阻礙了 Cr、Mn、Zn、Cd、Cu、Pb、Ni向氣相中遷移，降低焚燒重金屬二次污染的風(fēng)險(xiǎn)。AlCl3對(duì)重金屬的影響效果依次為Cd>Pb>Zn>Cr>Ni>Cu>Mn，而且

4、 AlCl3添加量越高，重金屬的揮發(fā)越弱。
　　(4)選取兩種不同調(diào)理劑進(jìn)行模擬焚燒實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)eCl3的加入促進(jìn)重金屬揮發(fā)，CaO加入抑制重金屬遷移到氣相中，聯(lián)合調(diào)理的污泥其殘留率比單一調(diào)理劑低，兩種調(diào)理劑耦合促進(jìn) Cd與 Pb的揮發(fā)。兩種調(diào)理劑對(duì)重金屬固定效果不一致，而 Cd基本都在容易遷移的酸可交換態(tài)及易氧化態(tài)；重金屬遷移性過高，不利于重金屬穩(wěn)定在底渣中。
　　(5)采用化學(xué)熱力學(xué)平衡分析方法，計(jì)算深度脫水污泥過

5、程中調(diào)理劑的熱轉(zhuǎn)化過程及逸出產(chǎn)物，并預(yù)測(cè)了含 Cl調(diào)理劑與 CaO耦合作用對(duì)重金屬遷移轉(zhuǎn)化及排放的影響。研究結(jié)果表明：調(diào)理劑 CaO和 FeCl3共存且含量增加時(shí)，焚燒過程中 HCl(g)逸出過程變慢，并且 Fe2O3(s)易于和 CaO(s)作用導(dǎo)致 Fe2O3(s)存在溫度區(qū)間變窄。調(diào)理劑 FeCl3及 CaO添加到污泥后，重金屬的分布受 FeCl3的影響大于 CaO，導(dǎo)致其形成重金屬 Cl化物而揮發(fā)，而 Cr與 CaO作用生成Ca