第一章 文獻(xiàn)綜述

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，城市生活垃圾產(chǎn)量激增，嚴(yán)重危害生態(tài)環(huán)境，垃圾的處理處置是關(guān)系城市發(fā)展的重大問題。目前垃圾消納的途徑主要有衛(wèi)生填埋、堆肥、焚燒等方式[1]。北京、上海等一線二線城市垃圾中可燃分逐年增加，垃圾熱值已達(dá) 4500 kJ/kg 以上，而當(dāng)垃圾熱值高于 4000 kJ/kg 時(shí)就有利于焚燒，目前國(guó)內(nèi)很多城市都陸續(xù)采用焚燒法處理生活垃圾[2,3]，在實(shí)現(xiàn)垃圾減量化的同時(shí)能夠發(fā)電、供熱。生活垃圾在焚燒爐內(nèi)燃燒，通過分解和破壞絕大部分垃圾中的有機(jī)物，垃圾可減重 70~75%，減量 80~92%，，煙氣經(jīng)凈化處理后得到飛灰。城市生活垃圾焚燒飛灰物理化學(xué)性質(zhì)與焚燒廠煙氣凈化系統(tǒng)的類型和工況有關(guān)[1]。爐排式焚燒爐產(chǎn)生的飛灰占生活垃圾焚燒量的 3~5%，流化床焚燒爐產(chǎn)生的飛灰占生活垃圾焚燒量的 10%以上。垃圾焚燒飛灰因聚集了垃圾焚燒產(chǎn)生的污染物，主要是無機(jī)鹽、重金屬和二噁英，被定義為危險(xiǎn)廢物，因此要徹底實(shí)現(xiàn)垃圾的無害化，焚燒飛灰必須得到妥善的處理處置。
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第二章 實(shí)驗(yàn)材料與研究方法

2.1 試驗(yàn)材料

本論文實(shí)驗(yàn)中所用的主要試劑見表 2-1。

2.2 試驗(yàn)儀器

飛灰的含水率是在 105 °C 烘干后計(jì)算失重率。飛灰的熱灼減率是指在1000 °C 灼燒后計(jì)算失重率。固體中 SiO2采用氟硅酸鉀法，浸出液中的 SiO2采用硅鉬藍(lán)比色法。固體中 Al2O3，CaO，MgO 采用 EDTA 滴定法，浸出液中的Al2O3采用直接滴定法。浸出液中 Cl-和 SO42-離子采用 HJ/T84-2001 水質(zhì)無機(jī)陰離子的測(cè)定離子色譜法，由于 Cl-的濃度高，因此樣品稀釋倍數(shù)高，導(dǎo)致 SO42-的濃度的檢出限升高為 25 mg/L。CO32-離子采用雙指示劑法（酚酞指示劑和甲基橙指示劑）。浸出液的含碳量采用 TOC 分析儀，化學(xué)需氧量 COD 按照HJ/T132-2003 高氯廢水化學(xué)需氧量的測(cè)定 碘化鉀堿性高錳酸鉀法。

第三章 城市生活垃圾焚燒飛灰的表征 ........................33
3.1 物理特性 ...................... 33
3.2 化學(xué)性質(zhì) .............................. 33
第四章 垃圾焚燒飛灰固化體中水化產(chǎn)物的表征 ............................42
4.1 抗壓強(qiáng)度分析 ................................. 42
第五章 垃圾焚燒飛灰固化體中污染物浸出行為的研究 .......................................76
5.1 飛灰及固化體的酸中和容量 ................................. 76

第六章 垃圾焚燒飛灰固化體中重金屬的模擬浸出

6.1 模型介紹

應(yīng)用兩種模型對(duì)重金屬元素的浸出過程進(jìn)行模擬計(jì)算，（1）溶解/沉淀，（2）溶解/沉淀以及非晶形（氫）氧化鐵（hydrous ferric oxide，HFO）和非晶形（氫）氧化鋁（hydrous aluminium oxide，HAO）的吸附作用。根據(jù)浸出體系平衡時(shí)有關(guān)參數(shù)，研究飛灰和固化體中主要元素和重金屬的存在形式，以及活性礦物對(duì)重金屬浸出行為的影響，討論水化產(chǎn)物與重金屬浸出行為的關(guān)系。在 HFO 擴(kuò)散層模型（HFO with diffuse layer model）中，吸附作用通過 HFO表面絡(luò)合反應(yīng)模型進(jìn)行模擬，用于計(jì)算 HFO 對(duì)金屬陽離子以及含氧陰離子的吸附約束作用[186]。Visual MINTEQ 模型中包含 HFO 表面絡(luò)合穩(wěn)定常數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)，而目前尚無系統(tǒng)完整的 HAO 表面絡(luò)合穩(wěn)定常數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)。通常以 HFO 替代 HAO，這種替代已經(jīng)應(yīng)用于垃圾焚燒飛灰和底灰。

6.2 定 pH 浸出實(shí)驗(yàn)結(jié)果

飛灰 FA 和飛灰固化體 FAH、鋁酸鹽水泥/飛灰固化體 CAC-20、硅酸鹽水泥/飛灰固化體 OPC-20、鋁酸三鈣/飛灰固化體 TCA-20、硅粉/飛灰固化體 SF-20、硅粉/飛灰高溫蒸汽養(yǎng)護(hù)固化體 SF-W-20、偏高嶺土/飛灰堿激發(fā)固化體 MK-15 在定 pH 浸出實(shí)驗(yàn)中主要元素 Ca、Al、Si 和 Fe 的浸出結(jié)果見圖 6-1。飛灰和固化體的礦物組成復(fù)雜，重金屬的浸出行為主要受到浸出液 pH 控制，而 pH 主要受固化體主要成分與浸提劑中酸的反應(yīng)能力控制。飛灰和固化體中 Ca 的浸出趨勢(shì)一致，隨著 pH 降低 Ca 的浸出濃度升高，主要與水化產(chǎn)物 C–S–H 凝膠、鈣礬石、石膏、氫氧化鈣和碳酸鈣逐步溶解有關(guān)。在 10

本文編號(hào)：43081