添加剂对焚烧飞灰旋风熔融特性的影响

采用旋风熔融炉对焚烧飞灰进行熔融试验，分析了CaO、SiO2、MgO等添加剂对熔渣熔融特性的影响。结果表明，CaO添加量在5%时可有效地控制飞灰熔点，熔渣中晶体相的比例较少，稳定性较好；添加SiO2有利于降低飞灰的熔点，随着SiO2添加量的增加，熔渣中玻璃态无定形物质增多，熔渣稳定性就越好；MgO对飞灰中硅酸盐或硅铝酸盐的网状结构有破坏作用，可降低熔融体黏度，MgO的添加可使熔渣中的玻璃态物质增多，晶体相转变为无定形熔渣，MgO添加量大于5%时，可促使试样达到较好的熔融效果。     

垃圾焚烧炉飞灰熔融特性及重金属的分布

对垃圾焚烧炉飞灰进行了差热分析及熔融实验，探讨了不同熔融温度对试样的灼烧减量及重金属分布特性的影响。结果表明，飞灰试样在1132℃时熔融，在1252℃～1290℃发生二次熔融。灼烧减量在1200℃达到最低值27.5％； Cr、Ni、Cu在熔融体中的固溶率随着沸点的升高而依次升高。重金属Pb、Cd、As、Hg挥发率均超过95％，挥发性依次为Pb>Cd>As>Hg；飞灰中Zn的氧化物熔融后转化为Zn2SiO4、ZnSiO3和ZnAl2O4等不易挥发的化合物，且Zn在1200℃时挥发率最低仅有66.7％。     

固体添加剂对垃圾掺烧污泥焚烧飞灰高温过程中重金属挥发特性的影响

在研究垃圾与污泥掺烧后焚烧飞灰中重金属浸出特征的基础上,重点研究了飞灰在1 000 ℃条件下高温处置过程中重金属(Cu、Zn 、Pb、Cd)随不同停留时间的挥发特性及添加剂(CaO、Al₂O₃、SiO₂、高岭土、粉煤灰)对重金属转化与挥发特性的影响。研究结果表明,飞灰中重金属Zn、Pb、Mn含量较高,Ni的含量较低,而毒性较大的Cd达到29.4 mg/kg。浸出液中七种金属都满足危险废物鉴别标准(GB5085.3-1996),并且重金属的浸出浓度受浸取时间及浸取液pH值影响较大。在同样的高温处置条件下,焚烧飞灰中不同重金属的挥发特性有较大的差别。其中,Pb表现出易挥发的特性,其挥发率超过80%,而Cu挥发性较小,其挥发率小于30%。综合来看,飞灰中重金属的挥发性大小依次为Pb>Cd>Zn>Cu。飞灰中添加Al₂O₃和高岭土可以抑制Cd的挥发,添加Al₂O₃后Pb的挥发率有所减少,添加SiO₂、CaO、高岭土、粉煤灰均使Zn的挥发率降低,而对Cu的挥发率没有抑制作用,这与飞灰中高Cl含量及各痕量元素化合物对固体添加剂活性位选择性的竞争吸附有关。     

城市污水污泥与固体垃圾混烧过程中重金属迁移特性的研究

通过城市污水污泥与固体垃圾合成样品在小型管式焚烧炉内的混烧实验,采集灰渣样品进行XRF化学成分分析和浸出毒性鉴别测试,结合污水污泥焚烧过程中热力学平衡计算,定量表征了污水污泥中Cu、Pb、Zn、 Mn、Ni在焚烧过程中向底灰、飞灰和烟气迁移的特性及对灰渣的毒性影响。研究结果表明,污水污泥混烧显著提高了飞灰和底灰中重金属含量,其中Zn和Pb增加量最大,而Ni、Mn、Cu依次减少;随着有机氯的加入,飞灰中重金属含量呈现递增趋势,其中Zn表现最明显。毒性测试结果显示,污水污泥的混烧也导致了垃圾焚烧飞灰中Zn和Pb的浸出浓度超过中国对危险废物浸出的控制标准值。同时,重金属迁移的热力学平衡模型预测结果与实验结果差距较大。这表明热力学平衡计算方法还需进一步考虑影响重金属氯化物形成的其他因素,如在焚烧过程中反应动力学、焚烧室内氧气含量变化、与其他元素间的化学反应等。     

燃煤电厂异相凝并飞灰重金属淋滤特性

采集了燃煤电厂的异相凝并后飞灰，分析了其物理化学特性。并通过淋滤实验研究了飞灰中重金属As、Se、Pb的环境稳定性。结果表明，凝并飞灰的粒径峰值为138.04 μm，而粉煤灰为60.26 μm；凝并后细颗粒凝聚成了较大的颗粒；凝并飞灰中重金属As、Se、Pb含量均高于同工况下粉煤灰中的含量，且后序脱硫环节所产生石膏中重金属的含量有所下降；批淋滤实验研究结果表明，凝并飞灰中的重金属浸出能力受淋滤液的pH值影响较大，温和环境和碱性条件抑制了As的浸出，酸性和碱性条件抑制了Se的浸出，而碱性条件抑制了Pb的浸出。柱淋滤实验研究结果表明，在酸性溶液和水溶液中，凝并飞灰的重金属浸出能力均受到了抑制。     

城市生活垃圾焚烧飞灰重金属的浸出特性

对用流化床焚烧炉混烧垃圾和煤的布袋飞灰进行了重金属的TCLP(Toxicity Characteristic Leaching Procedure)浸出特性实验，探讨了液固比、初始pH值及浸出时间对飞灰中重金属Pb、Cr、Cd、Ni、Cu、Zn的浸出影响。结果表明，重金属的浸出量都随着液固比的增加而增加，其中Cr、Cu一般呈上升趋势，Cd、Ni、Zn在液固比大于20时曲线变化较平缓，Pb的浸出规律比较特殊，有一个明显的波峰和波谷。重金属在浸取液的pH≤2.90时的浸出浓度远远大于pH≥4.03时的浸出浓度。Pb、Cr、Zn随着浸出时间的增加，浸出浓度下降，而Cd、Ni上升，Cu是先上升后下降。在液固比、初始pH值及浸出时间这三个影响因素中，pH值对重金属的浸出影响较大，重金属在酸性环境下较易浸出。     

435 m2烧结机机头化学团聚强化细颗粒物及重金属脱除试验研究

针对某435 m²烧结机机头,在静电除尘器前安装化学团聚强化除尘系统,研究化学团聚强化细颗粒物及重金属（As、Cr、Cd、Ni、Cu、Pb、Zn七种）脱除特性。实验结果表明,化学团聚后,细颗粒团聚成较大颗粒,静电除尘器后烟气中PM₁₀、PM_2.5、PM₁颗粒质量浓度均降低49%以上,静电除尘器飞灰平均粒度增长46%以上,细颗粒物团聚效果显著,提升了静电除尘器脱除细颗粒物效率;静电除尘器飞灰及细颗粒物中重金属质量浓度上升,静电除尘器后烟气中重金属质量浓度均下降,表明化学团聚作用促使气态重金属向颗粒态重金属及飞灰中迁移,细颗粒重金属团聚长大。化学团聚不仅可以强化细颗粒物的脱除,同时有效提升了重金属的脱除效率。     

生活垃圾焚烧飞灰中重金属的稳定化及其机理研究

以中国西南某垃圾焚烧发电厂所产生的飞灰为研究对象,分别考察了二乙基二硫代氨基甲酸盐(DTC)和磷酸钠单一添加处理以及混合联用处理对飞灰中重金属的稳定化效果,运用X射线衍射(XRD)、傅里叶转换红外线光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和分级提取等分析方法对飞灰中重金属的稳定化机理进行研究.研究结果表明,DTC能有效稳定Cd、Cu和Ni,磷酸钠则对Pb的稳定化效果较好,用1%的DTC和8%的磷酸钠混配来处理飞灰,能使其中Cd、Cu、Ni和Pb的浸出浓度都达到生活垃圾填埋标准.稳定化药剂与飞灰中重金属结合没有生成晶体,而是重金属进入螯合剂有效基团内,反应生成絮状沉淀穿插、附着在飞灰颗粒物的孔隙和表面,并且处理后飞灰中Cd、Cu、Ni和Pb的形态均呈现出由不稳定态向稳定态转化的趋势,使飞灰中重金属的浸出浓度降低.     

垃圾焚烧飞灰中重金属的热稳定化条件及机理

研究了生活-农业混合型垃圾焚烧飞灰与单一生活垃圾焚烧飞灰（简称混合型飞灰与单一型飞灰）热处理过程中的重金属挥发特性与稳定化效果，并结合FT-IR、XRD检测手段对稳定化机理进行了探讨。结果表明，单一型飞灰中重金属的挥发性普遍高于混合型飞灰，垃圾源氯含量对重金属的挥发性有明显影响。飞灰中Mn、Cr不易挥发，Zn、Cu较易挥发，Pb、Cd挥发性很强，热处理温度超过1 000 ℃时挥发率都超过50%。800 ℃为相对最优的热处理温度，兼顾了热处理过程重金属稳定化与抑制挥发。800 ℃以上时飞灰形成了稳定的硅酸盐结构体系，是重金属热处理后难以浸出的主要机理。     

氧化钙对流化床燃煤飞灰中砷的淋滤特性影响

在实验室小型流化床实验装置上,利用添加氧化钙研究了原煤中钙硫比变化对燃煤过程中砷在飞灰中的富集规律和飞灰中砷的浸出特性的影响。实验结果表明,增加钙硫比能有效促进砷在飞灰中富集,降低砷的排放。砷与氧化钙的反应受制于钙的硫化反应控制。飞灰中砷的浸出与滤液pH值关系显著,碱性飞灰导致滤液pH值增大,能有效抑制飞灰中砷的浸出。碱性飞灰中砷的浸出历程为飞灰中砷在短时间内快速溶出;随着滤液pH值增大,溶出的砷与钙发生二次反应形成钙砷化合物沉淀,降低滤液中砷浓度。     

Evaluation of a mixed chelator as heavy metal stabilizer for municipal solid‐waste incineration fly ash: Behaviors and mechanisms

This paper compares the stabilization performances of three dithiocarbamate and three phosphate chemical stabilizing agents, selects the best agents from each group, combines them as a mixed heavy metal stabilizer for municipal solid‐waste incineration (MSWI) fly ash, and investigates the effectiveness of the mixed chelator in stabilizing heavy metals in MSWI fly ash from southwest China. The mechanism of stabilization is also analyzed. Results indicate that piperazine dithiocarbamate can stabilize Cd, Cu, and Ni effectively, while sodium dihydrogen phosphate can stabilize Pb better. With the addition of the mixed chelator (2% sodium dihydrogen phosphate and 1% piperazine dithiocarbamate), all the targeted heavy metal concentrations in the leachate were below the standards for pollution control on municipal solid waste landfill sites in China. The stabilizing agents combined with the heavy metals in fly ash could not generate insoluble crystals; however, the heavy metals could combine with the agents' effective groups, generating flocs in the pores or on the surfaces of the fly ash and offering significant densification. The mixed chelator could transfer heavy metals from unstable fractions to stable fractions, so the leaching of heavy metals from the fly ash was greatly decreased.     

垃圾焚烧飞灰基本特性研究

以三个正在运行的垃圾发电厂的除尘器飞灰为研究对象，实验测出它们的化学组成、热灼减率、灰熔点等物化特性和浸出毒性、腐蚀性等有害特性，对三种灰样的特性进行了对比、分析。结果表明，飞灰的物化特性主要受飞灰中MgO、CaO、SiO2和CaCl2等几种主要成分质量分数的影响。MgO和Al2O3质量分数较高而CaCl2质量分数较低的飞灰其灰熔点相对较高；CaO和CaCl2质量分数较高的飞灰其水分和热灼减率也相对较高；SiO2质量分数较高的飞灰其重金属的浸出率相对较低；CaO和Al2O3等碱性氧化物质量分数较高的飞灰其浸出液的pH值相对较高。     

酸洗污泥与煤共燃烧过程中重金属的迁移分布研究

采用高温管式炉系统进行酸洗污泥与煤共燃烧实验。对共燃烧后As、Cr、Ni、Cd、Cu、Mn、Pb、Zn、Sb、Se重金属元素在烟气、飞灰及炉渣中的分配率进行分析。结果表明,Cd、Se、Zn是易挥发重金属,主要分布在烟气和飞灰中。Cd在烟气中的最大分配率为61%;Se在烟气中的分配率为38.58%~94.612%;Zn在低、高温段分别主要分布在烟气和飞灰中。As、Cu、Pb、Sb是半挥发重金属,Pb在炉渣中的分配率较稳定,分配率为42.67%~64.76%,在烟气和飞灰中的分配率波动较大,其分配率分别是14.176%~45.79%和9.78%~32.55%;Sb在烟气中的最大分配率为37.64%;温度升高反而会抑制As、Cu挥发,这与高温下As、Cu易与矿物质反应生成络合物有关。Ni、Cr、Mn属于难挥发重金属,绝大部分残留在炉渣中,且分配率对温度变化不敏感。赋存于炉渣中的Cr、Ni分别超过95%和97%;随着温度升高,Mn在炉渣中的分配率由71.46%增加到96.89%。     

垃圾焚烧飞灰理化特性研究

应用能谱分析、灰熔点炉、XRD、压汞仪等仪器手段对国内外8种垃圾焚烧飞灰的成分、熔点、晶相结构、颗粒特性等物理化学性质进行了系统研究。研究表明,飞灰成分因为受原料、炉型、取样位置等因素影响而差异很大。由于飞灰的成分差异导致垃圾焚烧飞灰比煤灰更易于熔融,对熔融处理有利,这主要归因于飞灰中SiO2含量以及SiO2/Al2O3差异,熔点与SiO2含量存在正比关系；添加CaO实现助熔是有条件的,不同飞灰由于焚烧条件和飞灰成分不同导致晶相组成有一定差异；飞灰内部孔径主要分布于0.3 μm～1.5 μm范围内,飞灰的比表面积为20.5 m2/g。