氯化剂对污泥焚烧飞灰中重金属挥发特性的影响

作者:未知

  摘 要:污泥焚烧具有很多的优点,其中最突出的就是明显的减量化、无害化、资源化,在近些年得到了广泛的使用。但是,由于污泥焚烧,会产生一定的飞灰,这些飞灰富含重金属,在高温过程中可浓缩重金属,飞灰中的重金属浓度非常高。所以,通常被认为是有害废弃物,必须适当地处理。烧结、熔融等高温处理方法具有有效的效果,如能够具有处理处置效果和体积减少的效果,但高温处理过程具有挥发性,这就使得重金属很容易进入大气环境。因此,对于飞灰科学和有效的处理对环境保护和资源再利用具有重大意义。本文讨论了高温焚烧时的污泥焚烧灰中的重金属挥发时加入氯化物会产生的影响进行了相关的研究。
  关键词:氯化物;飞灰;重金属;污泥焚烧
  1 污泥焚烧飞灰的产生与处置
  污水处理过程中产生的固体废弃物就是污泥,污泥具有复杂的组成和巨大的生产。目前,中国污泥处理及处理的主要方法包括对于家庭污泥及农业污泥的处理,如堆肥农用、土地填埋、焚烧、干化等处理。焚烧后,可减少85%左右的污泥,通过高温焚烧可以完全消除致病原体,进而可以避免二次污染。在生活污泥经过焚烧后,可综合利用生活污泥焚烧炉产生的渣滓,可用于发电、加热。但是,不能忽视导致的焚烧飞灰。
  焚烧飞灰的主要成分是SiO2、P2O5、Al?2O3、CaO、MgO、Fe2O3、CuO、K2O、Na2O等酸性氧化物和碱性氧化物,CaO、SiO2、Al2O3和Cl元素占主要成分总重量约90%。由于高温处理中重金属具有浓缩作用,因此在燃烧飞灰中的重金属浓度极高。中国的《城市固体废物管理法规》规定,焚烧飞灰是危险废弃物,所以,必须要经过特别得处理。因此,要科学的对于飞灰进行处理,从而使得对于环境保护和资源再利用带来更大的帮助。
  2 氯化物对重金属挥发的影响
  2.1 氯化物含量对重金属挥发的影响
  在污泥中氯含量成分增加或者烟气中的HCl浓度过高的时候,就会使得烟气中的重金属得挥发增加。氯化金属的蒸发压比氧化金属高。在污泥中的无机氯和有机氯含量多的情况下,氯与重金属反应,在某些条件下形成小粒子和低沸点的氯化物,使重金属的挥发恶化。
  调查了底部煤渣飞灰及烟气的,在850℃停留12min,氯化物对于pb移动及分布带来的影响。由于NaCl和NaCl的添加,底渣中的pb分布急剧减少,随着氯化物含量的增加,也使得底盘中的pb分布减少。不添加氯化物的情况下,底盘中的pb分布为78.24%,飞灰为21.76%,尾气中为0。在添加2%NaCl后,底盘中的pb分布为9.10%,飞灰为90.90%。底渣中的pb在添加了2%的pvc后分布为6.58%,和加入NaCl相同量的pb底渣得分布相比較少,在飞灰中的分布为93.42%。随着氯乙烯含量的增加,底渣中的pb分布较少,飞灰的分布逐渐增加。但是,NaCl显示了与pvc相反的倾向。随着NaCl含量的增加,底渣中的pb分布增加,在飞灰中的分布逐渐减少。在实验中,没能够准确地检测出烟气中的pb分布。
  2.2 不同温度下有机氯和无机氯对重金属分布的影响
  关于金属元素,有机氯和无机氯两者挥发性的增加程度不同,有机氯的影响比无机氯高,而且温度越高挥发性越高。对于cd来讲,有机氯和无机氯对cd的影响是显而易见的。当温度高于450℃时,添加有机氯可以使Cd在烟道气体上挥发。如果Pb的温度不足350℃,氯得挥发特性就没有大的影响。温度在350度以上,由于氯的存在,烟气中的Pb浓度在低温中增加,不过增加的量不大。如果温度高于750℃,氯就会对于pb的影响加大,pb的挥发量与无氯的情况相比显著增加。温度在600℃以上的时候,对于zn的影响,有机氯比无机氯更加容易使得金属zn挥发。但是,对于Cu来说,氯的存在即使添加有机氯和无机氯,也几乎不会影响Cu的挥发特性。在比较高的温度下进行焚烧的时候(约750℃),添加有机氯(pvc)可增加铜的挥发。据了解,在低温下焚烧污泥,氯的存在几乎不影响重金属的分布特性,仅在更高温度下氯会影响金属的挥发性。
  2.3 同一温度下有机氯和无机氯对重金属分布的影响
  燃烧温度600℃中不管是否添加了NaCl或PVC,烟气中的重金属含量一般比不添加氯的燃烧条件要高,焚烧污泥中的氯的存在会使烟道煤气中的Pb、Zn、Cd含量明显增加,而且烟道煤气中Cu也会增加,只不过相对较小,几乎没有变化。影响重金属挥发特性的PVC的影响大于NaCl。
  随着焚烧温度的不断增加,如果焚烧污泥中的氯存在,烟气中的重金属浓度就会增加,重金属的挥发性也会提高,对于化合物的挥发也会有明显的影响。在900℃的焚烧温度时,如果在cu中添加nacl 1和pvc,烟道煤气中的重金属浓度就会发生变化。
  3 结论
  高温且不进行氯化剂得添加下的飞灰,重金属挥发率为pb>cd>zn>cu。重金属的挥发率在添加氯化剂后显著变化,提高了重金属的挥发特性,促进了重金属从飞灰中进行分离。因此,通过添加氯化剂可减少焚烧飞灰中的重金属含量,从飞灰中蒸发出来的重金属也可以作为冶炼原料进行再利用,有利于资源的回收,最终提供飞灰的无害处理和再利用的理论基础。
  参考文献:
  [1]张衍国,奉化,邓高峰,等.城市污水污泥焚烧过程中的重金属迁移特性[J].环境保护,2000(13):35-36.
  [2]邓羰超,李建新,袁镇福.垃圾焚烧飞灰的无害化处理技术[J].电站系统工程,2007,23(4):1-4.
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