不同污泥与煤混烧过程中重金属迁移规律及灰渣中重金属浸出特性研究

发布时间：2020-01-20 11:50

【摘要】：随着经济的快速发展,我国面临着日益突出的污水污泥处置压力,考虑到传统污泥处置方法如填埋、堆肥等经济性不高,不仅无法回收利用污泥的热值且易造成二次污染,在此背景下污泥焚烧尤其是与煤掺烧的研究与应用日益受到重视。本文以一种生活污泥、一种工业污泥以及一种电厂实际燃用烟煤作为研究对象,通过管式炉混烧实验结合电厂现场掺烧试验,研究了不同污泥掺混比、不同燃烧温度对灰渣中9种常见重金属迁移特性的影响,并对灰渣中重金属的浸出特性进行了研究,同时探讨了不同浸出时间对电厂现场掺烧试验取得的飞灰、底渣中各重金属浸出特性的影响。研究表明,两种污泥分别在1100℃燃烧过程中均为Hg、As、Cd表现出易挥发性,其中Hg的挥发性最强;Pb、Cu、Zn表现出弱挥发性;Ni、Mn、Cr表现出难挥发性,其中Mn的残留率最高。污泥掺混比对混烧过程中重金属迁移规律的影响因污泥与重金属种类而异:As的残留率均随掺混比的增加而降低;两种污泥与煤混烧灰渣中的Hg以及生活污泥与煤混烧灰渣中的Ni和Cr的残留率随掺混比增加变化不大;Zn的残留率均随掺混比的增加而先减小再增加;其他重金属的残留率则均随掺混比的增加而增加。另外,不同污泥与煤混烧中Hg的挥发率均随燃烧温度的升高先显著增加而后增加平缓至变化不大。电厂现场试验中,飞灰中Hg、Pb、Cu、Zn含量高于灰渣,其中Hg在飞灰中的含量约为底渣中的27.2倍,其它重金属在飞灰中含量与底渣中含量相当。通过浸出实验发现,煤中添加不同比例工业污泥后Hg、As、Pb、Cu、Zn、Ni、Cr的浸出率均降低,而Cd和Mn的浸出率会升高;添加不同比例生活污泥后Hg、As、Pb、Cu、Cr的浸出率均降低,而Mn的浸出率会升高。随着浸出时间的增加,飞灰、底渣中Hg、As、Cd、Zn、Ni、Mn的浸出率均随之增加,Pb、Cu、Cr的浸出率出现一定的波动,但变化不大。且大多数重金属的浸出率在18h时达到峰值。另外,本实验灰渣样品测得的浸出浓度均未超过限值,因此无需处理便可进行填埋或综合利用。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X703;X705

【参考文献】