氯化劑對污泥焚燒飛灰中重金屬揮發特性的影響

　　摘 要：污泥焚燒具有很多的優點，其中最突出的就是明顯的減量化、無害化、資源化，在近些年得到了廣泛的使用。但是，由于污泥焚燒，會產生一定的飛灰，這些飛灰富含重金屬，在高溫過程中可濃縮重金屬，飛灰中的重金屬濃度非常高。所以，通常被認為是有害廢棄物，必須適當地處理。燒結、熔融等高溫處理方法具有有效的效果，如能夠具有處理處置效果和體積減少的效果，但高溫處理過程具有揮發性，這就使得重金屬很容易進入大氣環境。因此，對于飛灰科學和有效的處理對環境保護和資源再利用具有重大意義。本文討論了高溫焚燒時的污泥焚燒灰中的重金屬揮發時加入氯化物會產生的影響進行了相關的研究。

　　關鍵詞：氯化物;飛灰;重金屬;污泥焚燒

　　1 污泥焚燒飛灰的產生與處置

　　污水處理過程中產生的固體廢棄物就是污泥，污泥具有復雜的組成和巨大的生產。目前，中國污泥處理及處理的主要方法包括對于家庭污泥及農業污泥的處理，如堆肥農用、土地填埋、焚燒、干化等處理。焚燒后，可減少85%左右的污泥，通過高溫焚燒可以完全消除致病原體，進而可以避免二次污染。在生活污泥經過焚燒后，可綜合利用生活污泥焚燒爐產生的渣滓，可用于發電、加熱。但是，不能忽視導致的焚燒飛灰。

　　焚燒飛灰的主要成分是SiO2、P2O5、Al?2O3、CaO、MgO、Fe2O3、CuO、K2O、Na2O等酸性氧化物和堿性氧化物，CaO、SiO2、Al2O3和Cl元素占主要成分總重量約90%。由于高溫處理中重金屬具有濃縮作用，因此在燃燒飛灰中的重金屬濃度極高。中國的《城市固體廢物管理法規》規定，焚燒飛灰是危險廢棄物，所以，必須要經過特別得處理。因此，要科學的對于飛灰進行處理，從而使得對于環境保護和資源再利用帶來更大的幫助。

　　2 氯化物對重金屬揮發的影響

　　2.1 氯化物含量對重金屬揮發的影響

　　在污泥中氯含量成分增加或者煙氣中的HCl濃度過高的時候，就會使得煙氣中的重金屬得揮發增加。氯化金屬的蒸發壓比氧化金屬高。在污泥中的無機氯和有機氯含量多的情況下，氯與重金屬反應，在某些條件下形成小粒子和低沸點的氯化物，使重金屬的揮發惡化。

　　調查了底部煤渣飛灰及煙氣的，在850℃停留12min，氯化物對于pb移動及分布帶來的影響。由于NaCl和NaCl的添加，底渣中的pb分布急劇減少，隨著氯化物含量的增加，也使得底盤中的pb分布減少。不添加氯化物的情況下，底盤中的pb分布為78.24%，飛灰為21.76%，尾氣中為0。在添加2%NaCl后，底盤中的pb分布為9.10%，飛灰為90.90%。底渣中的pb在添加了2%的pvc后分布為6.58%，和加入NaCl相同量的pb底渣得分布相比較少，在飛灰中的分布為93.42%。隨著氯乙烯含量的增加，底渣中的pb分布較少，飛灰的分布逐漸增加。但是，NaCl顯示了與pvc相反的傾向。隨著NaCl含量的增加，底渣中的pb分布增加，在飛灰中的分布逐漸減少。在實驗中，沒能夠準確地檢測出煙氣中的pb分布。

　　2.2 不同溫度下有機氯和無機氯對重金屬分布的影響

　　關于金屬元素，有機氯和無機氯兩者揮發性的增加程度不同，有機氯的影響比無機氯高，而且溫度越高揮發性越高。對于cd來講，有機氯和無機氯對cd的影響是顯而易見的。當溫度高于450℃時，添加有機氯可以使Cd在煙道氣體上揮發。如果Pb的溫度不足350℃，氯得揮發特性就沒有大的影響。溫度在350度以上，由于氯的存在，煙氣中的Pb濃度在低溫中增加，不過增加的量不大。如果溫度高于750℃，氯就會對于pb的影響加大，pb的揮發量與無氯的情況相比顯著增加。溫度在600℃以上的時候，對于zn的影響，有機氯比無機氯更加容易使得金屬zn揮發。但是，對于Cu來說，氯的存在即使添加有機氯和無機氯，也幾乎不會影響Cu的揮發特性。在比較高的溫度下進行焚燒的時候(約750℃)，添加有機氯(pvc)可增加銅的揮發。據了解，在低溫下焚燒污泥，氯的存在幾乎不影響重金屬的分布特性，僅在更高溫度下氯會影響金屬的揮發性。

　　2.3 同一溫度下有機氯和無機氯對重金屬分布的影響

　　燃燒溫度600℃中不管是否添加了NaCl或PVC，煙氣中的重金屬含量一般比不添加氯的燃燒條件要高，焚燒污泥中的氯的存在會使煙道煤氣中的Pb、Zn、Cd含量明顯增加，而且煙道煤氣中Cu也會增加，只不過相對較小，幾乎沒有變化。影響重金屬揮發特性的PVC的影響大于NaCl。

　　隨著焚燒溫度的不斷增加，如果焚燒污泥中的氯存在，煙氣中的重金屬濃度就會增加，重金屬的揮發性也會提高，對于化合物的揮發也會有明顯的影響。在900℃的焚燒溫度時，如果在cu中添加nacl 1和pvc，煙道煤氣中的重金屬濃度就會發生變化。

　　3 結論

　　高溫且不進行氯化劑得添加下的飛灰，重金屬揮發率為pb>cd>zn>cu。重金屬的揮發率在添加氯化劑后顯著變化，提高了重金屬的揮發特性，促進了重金屬從飛灰中進行分離。因此，通過添加氯化劑可減少焚燒飛灰中的重金屬含量，從飛灰中蒸發出來的重金屬也可以作為冶煉原料進行再利用，有利于資源的回收，最終提供飛灰的無害處理和再利用的理論基礎。

　　參考文獻：

　　[1]張衍國，奉化，鄧高峰，等.城市污水污泥焚燒過程中的重金屬遷移特性[J].環境保護，2000(13)：35-36.

　　[2]鄧羰超，李建新，袁鎮福.垃圾焚燒飛灰的無害化處理技術[J].電站系統工程，2007，23(4)：1-4.

　　推薦閱讀：金屬離子含量測定論文發表

轉載請注明來自發表學術論文網：http://www.zpfmc.com/jjlw/19720.html