垃圾焚燒飛灰中重金屬的浸出特性及化學(xué)穩(wěn)定研究.pdf

1、城市生活垃圾焚燒（簡(jiǎn)稱(chēng) MSWI）處理以顯著的減量化、無(wú)害化和資源化優(yōu)勢(shì)而被認(rèn)為是垃圾處理的最佳方式。但是，垃圾焚燒產(chǎn)生的飛灰中富集了大量重金屬，若處置不當(dāng)，容易導(dǎo)致重金屬的浸出，威脅生態(tài)環(huán)境安全。為此，本論文在對(duì)重慶市某生活垃圾焚燒廠飛灰的理化特性和重金屬浸出特性分析基礎(chǔ)上，選用飛卡（一種液狀氨基二硫代甲酸型螯合樹(shù)脂，簡(jiǎn)稱(chēng)FACAR）和重過(guò)磷酸鈣（TSP）復(fù)配對(duì)飛灰中重金屬進(jìn)行穩(wěn)定，使穩(wěn)定后飛灰達(dá)到生活垃圾填埋場(chǎng)的進(jìn)場(chǎng)要求，并通過(guò) X

2、RD、SEM/EDS和FTIR等分析方法對(duì)復(fù)合穩(wěn)定機(jī)理進(jìn)行探究。主要結(jié)論如下：
　　① XRF分析飛灰的化學(xué)組成發(fā)現(xiàn)，由于噴入過(guò)量的石灰去除煙氣中的酸性氣體，本研究飛灰中 CaO含量很高，而相對(duì)于國(guó)內(nèi)其他地區(qū)飛灰 SiO2含量較低；XRD分析飛灰的物相組成顯示，原灰中化合物的主要晶型為 KCl、NaCl、CaCO3、CaSO4、CaClOH和 SiO2等，而醋酸緩沖溶液法浸出后的飛灰中主要晶型是CaCO3和CaSO4。
　　

3、② SEM觀察飛灰表面形態(tài)看出，原灰顆粒多為不規(guī)則形狀聚合體或絮狀體，且表面孔隙率較高，而浸出后的飛灰無(wú)固定的形態(tài)，表面孔隙率也明顯下降；EDS點(diǎn)掃分析發(fā)現(xiàn)原灰和浸出后的飛灰中 O、Ca和 C三種元素含量最高，重金屬元素含量很少甚至不足1%，但浸出后的飛灰中 S和 Si元素的含量明顯提高；EDS面掃結(jié)果發(fā)現(xiàn)浸出前后飛灰中的重金屬元素較為均勻分布在飛灰顆粒中，并沒(méi)有富集在某一特定區(qū)域或顆粒上；FTIR分析表明原灰中的主要基團(tuán)為 O-H、C

4、O32-、SO42-和Si-O-Si，浸出條件對(duì)SiO2的晶格產(chǎn)生了影響。
　?、墼谝欢ǚ秶鷥?nèi)，隨著初始pH值增大，Pb、Cd、Ni、Cr、Cu和Zn等六種重金屬的浸出濃度都隨之降低，但當(dāng) pH超過(guò)一定值后，Pb和 Zn的浸出濃度又會(huì)隨 pH的增大而有所增加，Cr和 Cd的濃度也稍微有所回升，Ni的浸出濃度則基本保持不變，Cu的浸出濃度則緩慢降低。
　　④無(wú)機(jī)藥劑NaH2PO4、TSP和Na2S對(duì)飛灰中重金屬Pb、Cd和Ni

5、的穩(wěn)定效果為T(mén)SP>Na2S>NaH2PO4；有機(jī)藥劑 FACAR對(duì)重金屬 Pb、Cd和Ni的穩(wěn)定化效果明顯高于二乙基二硫代氨基甲酸鈉（簡(jiǎn)稱(chēng)DDTC）和乙基黃原酸鉀（EXT），在3%的添加量下，飛灰中 Pb、Cd和 Ni的穩(wěn)定化比例達(dá)到91.52%、100%和100%；EXT對(duì)Pb的穩(wěn)定化效果優(yōu)于DDTC，而DDTC對(duì)Cd和Ni的穩(wěn)定化效果比EXT好。
　?、萦?%的FACAR和3%的TSP復(fù)合穩(wěn)定飛灰中重金屬時(shí)，浸出液中Pb的穩(wěn)

6、定化比例為98.06%， Cd和Ni未檢出，此時(shí)飛灰可滿(mǎn)足生活垃圾填埋場(chǎng)的進(jìn)場(chǎng)要求；復(fù)合穩(wěn)定飛灰后，重金屬Pb、Cd和 Ni的穩(wěn)定態(tài)比例均有大幅度提高，弱酸提取態(tài)較多的轉(zhuǎn)化為有機(jī)結(jié)合態(tài)或殘?jiān)鼞B(tài)，對(duì)環(huán)境影響也大大降低。
　?、迯?fù)合穩(wěn)定并沒(méi)有改變飛灰的主要晶型，且復(fù)合藥劑穩(wěn)定后飛灰表面孔隙率明顯下降，其中P和S元素含量明顯提高，F(xiàn)TIR分析發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定后飛灰的基團(tuán)中含有 C=S和磷酸鹽，這些結(jié)果都說(shuō)明復(fù)合穩(wěn)定藥劑與飛灰中的重金屬發(fā)生了沉淀