城市生活垃圾焚燒飛灰殘留重金屬電動去除強(qiáng)化技術(shù)研究.pdf

1、生活垃圾焚燒發(fā)電廠用于焚燒發(fā)電的前驅(qū)物主要成分包括城市生活垃圾、工業(yè)生產(chǎn)垃圾和農(nóng)副有機(jī)質(zhì)廢物等，其焚燒后通過布袋收集的 MSWI飛灰中富集了多種重金屬元素?，F(xiàn)有的 MSWI飛灰電動修復(fù)處置技術(shù)較為單一，缺乏配套的一體化綜合型修復(fù)體系，處置后飛灰的重金屬去除效率較低，灰體環(huán)境危害性仍然較高。本論文立足于電動修復(fù)機(jī)制，在對所采集批次 MSWI飛灰物理特性、化學(xué)組分和環(huán)境活性研究基礎(chǔ)上，對電動修復(fù)過程中飛灰顆粒中重金屬在樣品區(qū)的分布集中效應(yīng)展

2、開研究，探討一個修復(fù)周期內(nèi)重金屬在電解槽中釋放、遷移、轉(zhuǎn)化、富集途徑，總結(jié)影響EKR技術(shù)修復(fù)效率主要因素?；诖?，通過控制樣品區(qū)pH、改變電解槽灰體堆置方式、超聲波活化預(yù)處理、耦合滲透反應(yīng)墻等方式強(qiáng)化MSWI飛灰電動修復(fù)過程，優(yōu)化EKR技術(shù)工藝，以提高M(jìn)SWI飛灰修復(fù)效率并顯著降低修復(fù)灰體的環(huán)境危害性。
　　MSWI飛灰粒徑分布范圍為7μm~750μm，主要由氯化鈉、氯化銀鈉、氯化鉀、碳酸鈣和四氯化硅組成，顆粒表面粗糙不平并呈現(xiàn)多

3、晶熔融痕跡。飛灰殘渣態(tài)含量較低，所含Zn、Pb、Cd的浸出毒性均超過《生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值，對周邊環(huán)境造成的污染等級屬于嚴(yán)重污染等級。在電動修復(fù)實驗第4~6天，重金屬在電解槽S2樣品區(qū)出現(xiàn)濃度集中效應(yīng)。在實驗3~12天期間，在電解槽S1和S2樣品區(qū)域間存在著一個明顯的pH梯度帶。電解槽中電導(dǎo)率隨時間先增后降，在實驗第十五天取得最大值，總體變化趨勢與pH相反。
　　電動實驗過程中挖除電解槽S2區(qū)域的堆置飛灰能有效

4、地提升MSWI飛灰殘留重金屬元素最終的去除效率。SD-EKR-S2和SD-EKR-S25實驗體系可以有效地避免電解槽內(nèi)近陽極集中效應(yīng)的出現(xiàn)。在距陽極標(biāo)準(zhǔn)化距離0~0.6范圍內(nèi)，重金屬元素在實驗第6~18天濃度比率變化平穩(wěn)，對應(yīng)濃度維持在相對較低的范圍內(nèi)。在PC-EKR-W實驗中，1:2.5固-液比條件下水洗預(yù)處理的飛灰樣品經(jīng)過電動修復(fù)后重金屬去除效果最顯著。在 PC-EKR-O優(yōu)化實驗體系中，電壓梯度、修復(fù)時間和硝酸濃度均選取L3水平時

5、，對應(yīng)的MSWI飛灰修復(fù)效率最佳，處置后灰體對水生環(huán)境存在較低風(fēng)險。
　　酸化-超聲波組合預(yù)處理工藝可以更好地提高M(jìn)SWI飛灰樣品在電解槽樣品區(qū)重金屬離子的浸出量并改善離子在樣品區(qū)的遷移環(huán)境和富集狀況。在超聲波活化實驗中，當(dāng)活化參數(shù)選擇A3B3C2時，電壓梯度變化對AUS-EKR修復(fù)系統(tǒng)影響最大。在AUS-EKR實驗體系中，對應(yīng)的擬合方程所反映的變化趨勢證實了超聲波空穴氣泡內(nèi)爆沖擊及酸處理中質(zhì)子基質(zhì)攻擊作用對 MSWI飛灰樣品的顆

6、粒物化特征改變的影響。耦合系統(tǒng)對 MSWI飛灰中殘留重金屬的去除效率要顯著高于單獨(dú)的電動系統(tǒng)，在耦合系統(tǒng)電解槽滲透反應(yīng)墻安置處加入一定濃度的草酸有利于進(jìn)一步提高重金屬去除率。
　　總體而言，本文根據(jù) MSWI飛灰電動特性及重金屬集中效應(yīng)，從工藝調(diào)整、pH調(diào)控、基質(zhì)物化特性改善、回收重金屬等角度通過改變飛灰堆置方式，循環(huán)使用陽離子緩沖溶液，增設(shè)水洗、酸洗、超聲波等預(yù)處理工藝，耦合聯(lián)用反應(yīng)滲透墻技術(shù)方式完善 MSWI飛灰強(qiáng)化電動修復(fù)體