重庆市垃圾焚烧飞灰粒径分布及重金属形态分析

采用筛分法研究了重庆市生活垃圾焚烧飞灰中的粒径分布,分析了各粒径颗粒中Pb、Cd、Zn、Cu、Mn、Ni和Cr等重金属的总量,并利用Tessier五步连续提取法对不同粒径飞灰中各重金属的化学形态进行了分析.结果表明,90%以上的飞灰粒径小于250 μm,其中粒径为149-250 μm的颗粒最多,约占总量的50%.除Ni之外,其它重金属的含量随粒径的减小呈先减小后增大的趋势.粒径小于250 μm颗粒中的重金属含量对飞灰中重金属含量的贡献率达到90%.飞灰中各重金属的形态分布随粒径变化规律不同,Zn、Cd、Pb、Cu的碳酸盐结合态含量略高,在重庆地区酸雨的淋溶下极易释放出来,对周围环境存在潜在威胁.     

垃圾焚烧飞灰中重金属的存在方式及形成机理

重金属是城市生活垃圾焚烧处理产生的一类重要二次污染物。在尾气处理过程中,重金属以均匀核化、异相沉积等方式从烟气浓缩到飞灰中。国外研究者通过实验室模拟研究对重金属在飞灰表面发生的吸附现象及其机理做出了推断,并对重金属在不同粒径级别飞灰中的分布进行了研究。     

不同粒径垃圾焚烧飞灰中重金属富集特性表征

针对杭州市生活垃圾焚烧飞灰按粒径级别进行其重金属特性表征,主要展开飞灰组成元素和矿物成分、重金属含量分布、以及重金属与飞灰颗粒的微观结合行为等研究.结果表明,＂SiO2-CaO-Al2O3-金属氧化物＂体系构成了重金属的富集载体;Zn、Pb、Cu、Mn、Ni、Cr、Sb等重金属在75—125μm飞灰颗粒中的占有率最高,达52%;Zn、Cu、Cr随着粒径减小其含量显著增加,其它重金属未见此趋势;通过SEM-EDX对飞灰颗粒表面和断面进行扫描电镜观察和面、线扫描元素能谱分析,在飞灰断面发现了更多类型、更密集的重金属分布.通过结合XRF、ICP-MS、SEM-EDX等仪器手段分析飞灰中重金属富集特性,深入探索重金属在飞灰颗粒中富集特征.     

城市垃圾焚烧飞灰中重金属的形态及酸浸出性研究

研究了城市垃圾焚烧飞灰中重金属形态在不同粒径上的分布,以及HNO3对飞灰中重金属的浸出性.结果表明:飞灰中重金属主要以残渣态存在,可交换离子态含量很少;易挥发性的重金属在较大粒径上有较高分布,亲石性重金属Cr和Ni的分布与粒径的相关性不大,在各粒径上的分布较均匀;飞灰中以碳酸盐结合态存在的重金属对酸不稳定,易被HNO3浸出,而残渣态部分对酸较稳定,不易被HNO3浸出.     

飞灰残炭分形特征对汞吸附反应的影响

在残炭汞吸附模拟试验的基础上,采用分形理论,研究了飞灰残炭物理结构的分形特征及其对残炭汞吸附反应的影响,残炭的比表面积与残炭及其炉前煤的分形维数大致呈正相关关系．汞的吸附量不仅同其比表面积相关,而且与分形维数有关．     

不同染料化合物在颗粒活性炭上的分形吸附规律

研究了颗粒活性炭对6种染料的吸附特征,结果表明,它们的吸附等温线均符合Ffendlich方程;由此计算出颗粒活性炭的表面分形维数均处于2到3之间．不同染料吸附时计算出的分形维数不同,吸附染料过程是在分形表面上发生的反应．吸附动力学过程分为快速吸附和慢吸附两个阶段,而且溶液中剩余染料的浓度变化动力学符合方程：Cout∝t^-α,表明该过程具有类分形动力学特征;并由指数α计算上述动力学反应的分形维数D．在实验的温度范围内,6种染料的吸附量和速度均随着温度的升高而增加;绿色染料吸附时的类分形动力学参数指数α和分形维数D也随之升高,而其它染料不呈现类似的规律．     

黄泥土微团聚体颗粒组对Cu2+的吸附与解吸研究

采用低能量超声波分散和冷冻机干燥法提取太湖地区黄泥土不同粒径微团聚体颗粒组样品,用平衡液吸附法和CaCl2与HCl溶液的连续解吸法研究原土和不同粒径微团聚体颗粒组对重金属Cu2 的吸附和解吸特征。结果表明,对于Cu2 的吸附,原土用Langmuir方程拟合最佳,而不同粒径微团聚体颗粒组用Freundlich方程拟合最佳。原土和不同粒径微团聚体颗粒组吸附量大小顺序为粘粒级>砂粒级>原土>粉砂级>粗粉砂级,这与其游离氧化铁和有机质含量呈显著正相关。原土和不同粒径微团聚体颗粒组对Cu2 的专性吸附质量分数随吸附量增加而减少,而非专性吸附质量分数则相反。不同粒径微团聚体颗粒组吸附总量小于原土,所以传统风干磨细的研究方法可能高估了土壤对铜固持能力。     

黄泥土和乌栅中不同粒径微团聚体对Cu2+的吸附与解吸

用平衡吸附法研究了黄泥土和乌栅土的不同粒径微团聚体对Cu2 的吸附和解吸.结果表明,不同粒径微团聚体对Cu2 的吸附特性均符合Freundlich和Langumir方程,最大吸附量介于1667-3333 mg·kg-1之间,以粘粒级和粗砂级为最大,其对Cu2 的固持能力高于其它粒径的微团聚体.随着溶液中Cu2 浓度的升高,吸附率出现不同程度的降低.对同一粒径颗粒的Cu2 吸附量来说,乌栅土高于黄泥土,而解吸量则相反.微团聚体颗粒对Cu2 的吸附容量与有机质、游离氧化铁含量呈显著正回归关系,说明团聚体颗粒对重金属的吸附首先受土壤团聚体胶粘剂的控制.     

泥石流频发区不同土地利用类型土壤粒径分布多重分形特征

通过研究泥石流频发区不同土地利用类型土壤粒径分布多重分形特征,可揭示土地利用变化对泥石流频发区土壤粒径分布的影响.在蒋家沟流域选取裸地、草地、灌丛、林地等4种典型土地利用类型,在0-50 cm采集不同土层土壤样品进行粒径分析,基于多重分形理论计算多重分形参数,并分析土壤质地与多重分形参数之间的相关关系.结果显示:土地利用类型显著影响土壤的粒径分布,粉粒体积分数灌丛(65.15%-72.13%)、林地(61.22%-74.04%)显著大于裸地(35.18%-48.48%)、草地(39.92%-47.08%),砂粒总含量体积分数裸地(43.73%-59.10%)、草地(43.28%-44.76%)显著大于灌丛(17.99%-23.32%)、林地(12.73%-25.06%),在0-50cm深度范围内,同一土地利用类型土层深度对土壤粒径分布无显著影响.本研究中各样地土壤粒径分布广义维数谱曲线为反"S"型曲线,土壤粒径奇异谱函数均为非对称上凸曲线,说明各样地不同深度土层土壤粒径分布均呈现出非均质特征,具有多重分形特性.不同土地利用类型土壤粒径分布多重分形参数差异显著,从裸地、草地、灌丛到林地,土壤质地逐渐变细,土壤粒径分布非均匀程度逐渐减弱.本研究中粉粒体积分数与土壤粒径分布局部密集程度和非均匀性呈显著相关.上述研究表明多重分形参数可揭示泥石频发区土地利用变化时土壤体积分数的微小差异,研究结果可为泥石流频发区土壤结构改良和土地利用优化提供理论依据.(图3表5参32)     

城市地表颗粒物重金属分布特征及其影响因素分析

城市地表颗粒物作为重金属的重要载体,严重危害城市人群和水体,已成为城市环境的重要研究对象。阐述了对地表颗粒物重金属的空间、粒径、赋存形态等分布特征及其影响因素进行系统分析的意义。通过对国内不同城市不同功能区的重金属（主要为：Zn、Cu、Cd、Pb）数据进行对比分析,各功能区重金属污染情况为：Cu、Pb：工业区〉商业区〉交通区〉居民区〉休闲区;Zn：工业区〉交通区〉商业区〉居民区〉休闲区;Cd：交通区〉工业区〉商业区〉居民区〉休闲区,同时各功能区中Zn、Pb含量波动性较大。整体上国内工业区、交通区和商业区地表颗粒物重金属污染严重。与我国的土壤重金属背景值相比,4种金属中Cd污染程度最为严重。探讨了与国外部分城市地表颗粒重金属污染特征之间的差异,指出国内城市重金属含量均值整体上低于欧美发达城市,而国内一线城市重金属含量明显偏高。系统分析了颗粒物重金属的粒级效应,赋存形态以及生物有效性。综述了城市交通活动（主要为交通流量、车辆行驶速度、变速频率、车辆类型、道路特征等）、降雨冲刷事件、雨前干燥期、大气风力作用、和其他因素对地表颗粒物重金属分布特征的影响。某种程度上,道路车辆的行驶速度和变速对颗粒物重金属累积的影响作用大于交通流量。不同降雨事件和雨前干燥期对重金属分布特征影响的研究结论不一,但地表颗粒对大气PM2.5重金属贡献较大。今后应在以下方面进一步加强对城市地表颗粒物重金属的研究：建立颗粒物粒径划分标准;加强重金属在降雨冲刷过程变化规律的分析;探讨地表颗粒物与大气颗粒物重金属转换关系;还应开展中小型城市,城乡结合部（城中村）地表颗粒物重金属污染特性研究。     

氯代苯类化合物在飞灰表面的热分解

密闭体系中,在生活垃圾焚烧飞灰的催化作用下,一氯苯到六氯苯表现出不同的热分解特性.这12种氯苯化合物分别经过300℃、30min加热处理,得到的脱氯/加氢反应产物的总量为初始氯苯化合物的50%-90%;而这些反应底物自身的含量为其原始含量的20%-90%.高氯代苯比低氯代苯更容易发生脱氯/加氢的反应.通过与热力学数据的比较,我们认为氯苯化合物脱氯/加氢反应是由热力学控制的.对于HCB而言,有两条主要的脱氯途径,其比例不相上下:1)HCB→五氯苯→1,2,3,5.四氯苯→1,3,5-三氯苯→1,3-二氯苯→1-氯苯;2)HCB→五氯苯→1,2,4,5-四氯苯→1,2,4-三氯苯→1,4-二氯苯→1-氯苯.     

由粉煤灰提取高纯纳米氧化铝活化过程研究

使用煅烧-沥滤新工艺从粉煤灰中提取高纯氧化铝,探讨了活化过程中活化剂的选择、煅烧工艺等因素对粉煤灰活化过程的影响,结果表明:选用Na2CO3为活化剂,900℃下煅烧2h,粉煤灰被充分活化,可以制得晶型结构为α-Al2O3的纳米粉体,形态为类球状,平均粒径为30-50nm,纯度大于99.6%.该方法具有提取率高、能耗低、污染小、易于操作等优点.     

电厂煤飞灰单个颗粒的化学表征

用扫描电镜Ｘ射线能谱对电厂煤飞灰单个颗粒进行了形貌，粒度和化学组成的观察与分析，用Ｘ射线衍射鉴定了煤飞灰粗细颗粒中元素存在的化学形态（化合物或物相）结果表明，煤飞灰中有较多球形颗粒，还有一些不规则形颗粒，主要含有Ｓｉ，Ａｌ，Ｃａ，Ｆｅ，Ｓ，Ｋ等，不同形貌，大小颗粒中的组分含量差别较大，但大多以硅铝酸盐为基体，其它元素分布在颗粒表层（约１μｍ）中，粗细颗粒中均有石英和氧化铁，但粗粒中还富含Ｃａ和Ｆｅ     

TiO2/粉煤灰的制备及光催化性能研究

以钛酸丁酯为原料,以粉煤灰微珠为载体,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/粉煤灰光催化剂.负载于粉煤灰表面的TiO2平均粒径约为7nm,晶型为锐钛矿型,该催化剂在太阳光下降解初始浓度为10mg·l-1的甲基橙,经6h,甲基橙的降解率可达98.9%,将其应用于实际样品的测定,经3h降解率可达96.1%,显示出优越的光催化降解性能.     

炭化温度对流化床飞灰制活性焦性能的影响

考察了炭化温度对流化床飞灰制活性焦性能的影响 实验表明 :炭化温度的高低对成型活性焦的性能有很大的影响 在满足其它性能的前提下 ,炭化温度的最佳范围为60 0℃— 70 0℃ ,在此条件下制得的活性焦其强度大于 95 % ,硫容为 80mgSO2 ·g- 1 ,碘值大于 5 5 0mgI·g- 1 ,收率约为 42 % ,符合活性焦的商业使用要求     

焚烧炉飞灰熔融处理组成特性分析

将焚烧飞灰在不同温度下进行熔融实验，用扫描电镜对熔融前后试样的微观结构和形貌变化进行比较，结果显示：熔融体表观结构平整光滑，有较高的硬度，其断面有光泽产生且无明显气孔，试样已达到完全熔融；用X射线衍射分析仪对试样熔融前后成分的变化进行分析，未经熔融处理的试样主要晶相为：NaCl，KCl，SiO2，CaCO3，CaSO4，Ca2SiO4以及Ca12Al14O33，CaS和钙黄长石为熔融后试样的主要晶相．其次还有CaO和透灰石；浸出实验结果显示熔融处理后飞灰的毒性得到降解．     

醇胺类物质促进飞灰中氯代芳烃加氢脱氯的研究

分别以三乙醇胺(TEA)和一乙醇胺(MEA)作为氢源,六氯苯(HCB)作为模型化合物,研究了在密闭体系下飞灰中氯代芳烃的加氢脱氯作用.考察了TEA或MEA添加量、热处理温度和时间对脱氯效率的影响,证实有明显的脱氯反应发生.当MEA或TEA添加量为8%时,经过250℃,2 h热处理,脱氯效率分别可达94.7%和78.6%...     

固态合成粉煤灰类脱硫吸附剂的脱硫活性测试

固态合成的粉煤灰吸附剂的脱硫活性测试结果表明 ,30 0℃得到的无定形硅铝钠高效脱硫剂 (FA NSA)在 5 0 0℃的脱硫温度下 ,穿透和饱和硫容分别为 64 6mg·g- 1 和 1 34 0mg·g- 1 ;穿透和饱和效率分别为 46 3%和 96 2 % .     

煤飞灰环境标准参考物中PAHs的表征

本文采用不同提取方法以及不同溶剂对煤飞灰环境标准参考物质样品中PAHs的提取效率进行了考察.采用HPLC,毛细管GC以及GC-MS对飞灰样品中的PAHs进行了分析表征,并对前两种分析方法的精密度、准确性和所得结果的一致性进行了研究.     

固态合成粉煤灰类脱硫吸附剂的制备及表征

采用固态化学反应的方法 ,在 1 0 0℃ ,1 0atm的条件下 ,处理粉煤灰 2d ,制备了含量在 75 30 % ,晶相组成纯度在 99%左右的碱性分子筛Na8(AlSiO4) 6·(OH) 2 ·2H2 O .在30 0℃ ,得到了一类无定形硅铝钠高效脱硫剂 (FA NSA) .在其它条件相同的情况下 ,温度对固态合成样品的影响非常大 .