当前位置:主页 > 社科论文 > 生态环境论文 >

废弃物协同处置过程中重金属行为的热力学模拟

发布时间:2019-01-03 15:19
【摘要】:近年来在我国的经济快速发展,人们消费能力攀升的同时也带来大量消费过后产生的废弃物难以处理的难题,废弃物在焚烧后产生的包含大量有害物质与重金属的飞灰又会带来新的环境问题,针对于飞灰的理化特性,研究表明利用水泥回转窑的高温工况来去除有害物质的同时将大部分重金属固定在熟料中是一种可行有效的处置手段。本文对协同处置过程中重金属As、Cd、Sb、Pb的行为进行热力学模拟,并结合相关文献资料与实验室煅烧条件和实际工业生产监测下重金属物质的流向进行对比,发现流向的不同导致最终固定率存在较大差异。通过热力学模拟与实验室煅烧数据对比,发现两者比较吻合,以上几种重金属的固定率分别约为78%、42%、53%、5%,但与水泥厂现场实验监测数据偏差较大,实际工业生产中90%以上的重金属固留于熟料中,排放进入大气的重金属小于0.01~1%。实际生产中窑灰量占到了生料总量的15%左右,窑灰中包含了大量的高挥发率重金属,如Pb、Cd,利用简化窑灰循环模型模拟窑灰重新入窑的工况,得出结果表明窑灰循环对高挥发率重金属的固定有明显作用,在经历多个循环后,挥发率较高的重金属的固定率逐渐增加并最终趋于稳定。在循环过程的计算中选择4个梯度的不同比例的焚烧飞灰替代率,分别为1%、5%、10%和20%,对窑灰和熟料中重金属浓度的变化进行计算,循环稳定状态下不同的替代率对As在窑灰与熟料中的浓度影响不大,Cd、Sb、Pb的在窑灰与熟料中的变化十分明显。在非稳定状态下设定窑灰循环率为0.4与1,发现重金属在熟料中的固定率呈明显的曲线增加趋势,循环率越高,重金属原本的挥发率越高,达到稳定时经历的循环越多,曲线的趋势也越明显,尤其对Cd与Pb更是如此,表明挥发率高的重金属会附着在窑灰上经过多次循环最终固定在熟料中。
[Abstract]:In recent years, with the rapid economic development of our country, people's consumption power has increased, and at the same time, it has also brought about the difficult problem of disposal of a large amount of waste produced after consumption. After incineration, the fly ash, which contains a lot of harmful substances and heavy metals, will bring new environmental problems, aiming at the physicochemical properties of Yu Fei ash. The study shows that it is a feasible and effective method to remove harmful substances and immobilize most heavy metals in clinker by using the high temperature condition of cement rotary kiln. In this paper, the behavior of heavy metal As,Cd,Sb,Pb in the process of synergistic disposal was simulated by thermodynamics, and the results were compared with the calcination conditions in laboratory and the flow direction of heavy metals under actual industrial production monitoring. It is found that the difference of flow direction leads to great difference in the final fixed rate. Through the comparison between thermodynamic simulation and laboratory calcination data, it is found that the above two kinds of heavy metals are in good agreement with each other. The fixed rates of the above heavy metals are about 78% and 42% and 53% respectively, but there is a big deviation from the field monitoring data of cement plant. More than 90% of the heavy metals in the industrial production remain in the clinker, and the heavy metals discharged into the atmosphere are less than 0.01kW. In actual production, the kiln ash accounts for about 15% of the total raw material, and the kiln ash contains a large number of heavy metals with high volatilization rate. For example, Pb,Cd, uses a simplified kiln ash circulation model to simulate the operating conditions of kiln ash re-entering the kiln. The results show that the kiln ash cycle has an obvious effect on the fixation of heavy metals with high volatilization rate. After several cycles, the fixed rate of heavy metals with higher volatilization rate gradually increases and eventually tends to stabilize. In the calculation of the cycle process, four different proportions of incineration fly ash substitution rates of 1% and 20% were chosen to calculate the change of heavy metal concentration in kiln ash and clinker. The concentration of As in kiln ash and clinker is not affected by different substitution rate under stable cycle condition, but the change of Cd,Sb,Pb in kiln ash and clinker is very obvious. The fixed rate of heavy metals in clinker increased obviously, the higher the cycle rate was, the higher the volatilization rate of heavy metals was, and the more the cycle was achieved, the higher the cycle was when the kiln ash circulation rate was 0.4 and 1, respectively, in the unstable state, the fixed rate of heavy metals in clinker increased obviously. The trend of the curve is more obvious, especially for Cd and Pb, which indicates that heavy metals with high volatilization rate will be attached to kiln ash after many cycles and finally fixed in clinker.
【学位授予单位】:沈阳航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:X70

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 Гармаш Г.А.;杨书润;;蔬菜与土壤中的重金属[J];农业环境与发展;1986年01期

2 静亭;;无处不在的重金属[J];今日民航;2012年06期

3 李俊莉,宋华明;土壤理化性质对重金属行为的影响分析[J];环境科学动态;2003年01期

4 范昆仑,范先禄;重金属元素对重庆近郊作物污染状况调查[J];重庆工商大学学报(自然科学版);2004年06期

5 阮心玲;张甘霖;赵玉国;袁大刚;吴运金;;基于高密度采样的土壤重金属分布特征及迁移速率[J];环境科学;2006年05期

6 胡贵林;;重金属对水产动物的影响研究概述[J];畜牧兽医科技信息;2007年09期

7 秦胜;;煤矿矸石山周围土壤中重金属分布研究[J];中国煤炭;2008年03期

8 王陆军;朱恩平;;秦岭铅锌矿冶炼厂区周边土壤重金属分布特征研究[J];宝鸡文理学院学报(自然科学版);2008年02期

9 廖启林;华明;金洋;黄顺生;朱伯万;翁志华;潘永敏;;江苏省土壤重金属分布特征与污染源初步研究[J];中国地质;2009年05期

10 董霁红;卞正富;于敏;狄春雷;;矿区充填复垦土壤重金属分布特征研究[J];中国矿业大学学报;2010年03期

相关会议论文 前10条

1 王元仲;李冬梅;高云凤;;河北省优势农产品-小麦、玉米产区土壤重金属分布研究[A];首届全国农业环境科学学术研讨会论文集[C];2005年

2 张鑫;周涛发;殷汉琴;杨西飞;;铜陵矿区水系沉积物中重金属分布特征[A];全国环境生态地球化学调查与评价论文摘要集[C];2006年

3 窦磊;马瑾;周永章;付善明;;乡镇企业密集区土壤-蔬菜系统重金属分布特性分析——以广东东莞为例[A];中国矿物岩石地球化学学会第11届学术年会论文集[C];2007年

4 魏荣菲;庄舜尧;杨浩;戎静;王小雷;;苏州河网区河道沉积物重金属的污染特征[A];土壤资源持续利用和生态环境安全——中国土壤学会第十一届二次理事扩大会议暨学术会议论文集[C];2009年

5 陈亮;李团结;;珠江口及粤西海区表层沉积物重金属分布特征[A];热带海洋科学学术研讨会暨第八届广东海洋湖沼学会、第七届广东海洋学会会员代表大会论文及摘要汇编[C];2013年

6 陈伟;张小辉;祁士华;宋国强;邢新丽;谭凌智;马先锋;李爱民;;湖北省大冶市东、西港河河水中重金属分布特征[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年

7 谷蕾;;连霍高速不同运营路段路旁土壤重金属分布及潜在生态风险评价[A];地理学核心问题与主线——中国地理学会2011年学术年会暨中国科学院新疆生态与地理研究所建所五十年庆典论文摘要集[C];2011年

8 李永进;汤玉喜;唐洁;吴敏;;洞庭湖退田还湖滩地土壤重金属分布与潜在的生态风险评价[A];第二届中国林业学术大会——S4 人工林培育理论与技术论文集[C];2009年

9 WANG Yingfei;GAO Jianhua;;鸭绿江河口西岸潮间带沉积物中重金属分布的影响因素分析[A];中国海洋湖沼学会第十次全国会员代表大会暨学术研讨会论文集[C];2012年

10 袁晋;李非里;盛光遥;;覆膜种植下重金属在土壤-莴苣的迁移特征[A];中国化学会第27届学术年会第02分会场摘要集[C];2010年

相关重要报纸文章 前2条

1 重庆大学城环学院环境工程系教授 王涛;重金属来袭 “菜篮子”安全堪忧[N];人民政协报;2013年

2 韦s,

本文编号:2399564


资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/2399564.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户5c98d***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com