垃圾焚燒爐渣特性及其在廢水處理中的應(yīng)用研究
通過對生活垃圾焚燒爐渣的物理化學(xué)性質(zhì)分析、重金屬含量、存在形態(tài)分布及浸出特性的研究，對爐渣在利用過程中的環(huán)境安全性做出評定，并通過對爐渣基質(zhì)反應(yīng)床處理高含磷禽畜廢水的工藝運行參數(shù)優(yōu)化、污染物的去除機理考察等，致力于開發(fā)出一條爐渣利用的新途徑。研究主要成果和結(jié)論如下：
(1)垃圾焚燒爐渣主要包括熔渣、玻璃、陶瓷和磚頭、石塊等物，還含有一定的塑料、金屬物質(zhì)和未完全燃燒的紙類、纖維、木頭等有機物；爐渣中大于4 ITlrn的顆粒約占6O ，適合用作建筑材料，小于4 ITlrn的顆粒可考慮作水處理介質(zhì)。
(2)爐渣含有較高的重金屬，且爐渣粒度變小，重金屬含量升高；重金屬在爐渣和飛灰中的分布與重金屬本身特性有關(guān)，難揮發(fā)金屬主要分布于爐渣中，而易揮發(fā)金屬主要分布于飛灰中。爐渣中Zn、Pb、Cd、Cu主要以殘渣態(tài)和碳酸鹽結(jié)合態(tài)形式存在，表現(xiàn)出了一定的不穩(wěn)定性；Ni、Ba、Cr主要以殘渣態(tài)存在，非常穩(wěn)定。而且，各重金屬存在形態(tài)幾乎不隨爐渣顆粒大小發(fā)生變化。
(3)爐渣浸出毒性試驗中各重金屬濃度均低于我國危險廢物浸出毒性鑒別標(biāo)準(zhǔn)限值，證明爐渣屬于一般廢物。浸取液pH、浸取時間、固液化、浸取溫度等因素都會影響爐渣中重金屬的浸出。焚燒爐渣的酸中和容量為1.8 mol／kg～2 mol／kg，對環(huán)境pH變化的抵抗能力較強。環(huán)境安全評價體系表明，爐渣在使用環(huán)境中重金屬的浸出不會對環(huán)境造成二次污染，具有穩(wěn)定性和長期安全性。
(4)在初始磷酸鹽濃度低于200mg／L時，爐渣對磷的去除率接近100％，在初始濃度為1000mg／L時，去除率達(dá)67％。對除磷后的爐渣進(jìn)行磷的形態(tài)分析表明，溶液中磷酸鹽首先被爐渣快速吸附，之后與爐渣中的Ca、Al、Fe等金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的沉淀態(tài)磷。
(5)爐渣基質(zhì)反應(yīng)床處理禽畜廢水的試驗表明，出水CODCr 、氨氮和總磷達(dá)到了GB 8978-1996二級標(biāo)準(zhǔn)，但總氮去除率較低。綜合考慮處理效果和處理能力，確定爐渣反應(yīng)床適宜的運行工況為連續(xù)配水時間4h、濕干比1：8，可采用的最大配水速率為0.189cm/min。
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