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(duì)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(duì)爐渣在利用過程中的環(huán)境安全性做出評(píng)定，并通過對(duì)爐渣基質(zhì)反應(yīng)床處理高含磷禽畜廢水的工藝運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化、污染物的去除機(jī)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(jī)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？煽紤]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?jiān)鼞B(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?jiān)鼞B(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(yàn)中各重金屬濃度均低于我國危險(xiǎn)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(shí)間、固液化、浸取溫度等因素都會(huì)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(duì)環(huán)境pH變化的抵抗能力較強(qiáng)。環(huán)境安全評(píng)價(jià)體系表明，爐渣在使用環(huán)境中重金屬的浸出不會(huì)對(duì)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(shí)，爐渣對(duì)磷的去除率接近100％，在初始濃度為1000mg／L時(shí)，去除率達(dá)67％。對(duì)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(yàn)表明，出水CODCr 、氨氮和總磷達(dá)到了GB 8978-1996二級(jí)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(yùn)行工況為連續(xù)配水時(shí)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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