燃煤電廠固體廢棄物重金屬滲濾特性研究.pdf

1、中國作為世界上最大的煤炭生產(chǎn)國和消費國，也是世界上唯一以煤炭資源為主的大國，并且這種能源結構在今后相當長的一段時間內(nèi)不會發(fā)生改變。煤作為一種不清潔的能源，燃燒時所釋放的重金屬會長期存在于環(huán)境中，很難被降解，還會在生物體內(nèi)不斷蓄積。
　　當前有關痕量重金屬污染物排放問題已經(jīng)成為燃燒污染中一個重要的研究方向，引發(fā)了越來越多的關注。因此，本文以燃煤電廠的固體廢棄物（飛灰和脫硫石膏）為研究對象，首先測定了電廠固體廢棄物（飛灰和脫硫石膏）中

2、重金屬的總量;然后在綜合考慮了影響重金屬滲濾特性因素后，研究了飛灰和脫硫石膏在不同pH值、液固比(L/S)和浸出時間這三個最為重要的因素下重金屬的滲濾特性;最后利用場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)、X射線衍射儀(XRD)、X光電子能譜(XPS)等先進儀器，研究了飛灰和脫硫石膏重金屬滲濾機理。本文主要結論如下:
　　(1)FA2、DG1、DG2中的As以及DG1中的Cd的總量超過了GB15618-1995的限定值，其中DG1中Cd

3、的總量超過GB15618-1995限定值的3倍多，屬于重度污染等級，并且飛灰和脫硫石膏中大部分重金屬的含量都超過了國標中食品類的限定值，因此對于堆放電廠固體廢棄物附近區(qū)域的土壤應當謹慎利用。
　　(2)隨著初始pH值的增加，飛灰和脫硫石膏中重金屬的浸出量整體均呈現(xiàn)“U”型變化趨勢。以FA1為例，在強酸環(huán)境初始pH=2時，F(xiàn)A1中As、Cr、Zn的浸出量達到最高，依次為0.72μg/g、1.39μg/g、0.51μg/g;而在強堿環(huán)

4、境初始pH=12時，F(xiàn)A1中As、Cr、Zn的浸出量依次為0.71μg/g、1.36μg/g、0.49μg/g，這說明樣品中的重金屬更容易在酸性環(huán)境下浸出;隨著液固比的增加，飛灰和脫硫石膏中重金屬的浸出量總體呈現(xiàn)上升的趨勢。在液固比30時，樣品中重金屬的浸出率依然保持上升的趨勢，這說明繼續(xù)增加液固比，重金屬的浸出量將進一步提高;利用Elovich方程對燃煤飛灰中As、Cr、Zn滲濾動力學數(shù)據(jù)進行擬合可以發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)A1中Cr的滲濾速率最快，

5、高達FA1中As、Zn滲濾速率的3倍之多，F(xiàn)A2中Cr的滲濾速率也表現(xiàn)出了類似的規(guī)律。
　　(3)酸化飛灰的表面變得光滑，大量塊狀物質(zhì)填充了其空隙，使空隙度明顯減少且連通性降低，結構更為緊密，這樣使重金屬的浸出變得更加困難;酸洗飛灰中正長石(KAlSi3O8)比占要比原樣飛灰高出9.1％，此外酸洗飛灰中還檢測出了夕線石(Al2(SiO4)O)，這可能是在酸性環(huán)境時飛灰中某種物質(zhì)和H+發(fā)生了反應，因而夕線石的特征峰值變得更加明顯;燃