污泥焚烧底灰中重金属残留特性的实验研究

利用原子吸收分光光度计和程序控制温升炉研究了沈阳市污水处理厂污泥在不同焚烧工况下重金属Cu、Cr、Cd、Zn、Ni和Pb在焚烧底灰中的残留特性。考察了升温速率、焚烧温度、含水率以及停留时间等因素对重金属在污泥底灰中的残留特性的影响。实验表明 ,Pb、Cd和Cu在灰渣中的残留率随着温度和停留时间的增加而降低。大部分的重金属元素Zn、Cu和Cr残留在灰渣中 ,Cd、Pb和Ni部分残留在灰渣中     

垃圾焚烧厂焚烧底灰的处理研究

系统地研究了常州市环境卫生综合厂垃圾焚烧车间的底灰。研究结果表明，根据中国现行的污染控制标准，该厂的底灰属于一般废物，可以以建筑垃圾的方式处理。但对底灰的分选和分类研究结果表明，底灰含有一定量的未燃烬的有机废物，也有一些可回收利用的废物。因此，底灰应该先分选后，再对无利用价值的渣土作填埋或其他处置。     

城市污泥及其焚烧灰混合料烧结陶粒的实验研究

通过实验考察了直接利用城市污泥及其焚烧灰作为原料,采用2步烧结法工艺,烧结制取陶粒的可行性,并分析了工艺条件和物料配比对陶粒产品的吸水率和密度等性能指标的影响。实验结果表明,在不添加其他任何添加剂的情况下,城市污泥及其焚烧灰可以直接用于烧结制取陶粒。在物料配比为(1:1~2:1)和烧制条件(900~1 050 ℃)下焙烧5~20 min,可以获取不同性能的陶粒产品(吸水率为45.32%~4.11%、密度为1.67~0.84 g/cm3)。物相分析进一步表明,1 050 ℃是污泥灰物相发生变化的主反应温度。这为实现采用一种原料源(污泥及其污泥灰渣)制备陶粒的资源化利用方式提供了尝试。     

污泥焚烧灰固化处理技术研究

研究了硅酸盐水泥、高铝水泥、高岭土和β-萘系减水剂在污泥焚烧灰固化技术中的应用效果。考察了污泥焚烧灰固化块(以下简称固化块)的抗压强度,测定了固化块的重金属浸出毒性,并采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析固化块组成和微观结构。结果表明,4种物质对提高固化块的抗压强度均具有较好的效果,硅酸盐水泥、高铝水泥、高岭土和β-萘系减水剂的适宜掺量分别为10、30、20、1.0g(以100g污泥焚烧灰中掺加的质量计)。XRD和SEM分析结果显示,经固化处理后制得的固化块结构密实,存在石英(SiO2)、水化硅铝酸钙(CaAl2Si2O8)和水化硅酸铝钙(Ca2Al2SiO7)等物质,其中水化硅铝酸钙等凝胶物质有利于提高固化块的抗压强度。     

市政污泥焚烧过程中重金属迁移转化行为研究进展

焚烧已成为市政污泥处置或资源化利用的重要手段.焚烧过程会改变市政污泥中重金属的化合态和价态,从而影响其迁移转化行为.目前,国内外已对市政污泥焚烧过程中重金属的迁移转化行为开展了大量研究.梳理和归纳了市政污泥特性以及焚烧炉炉型、焚烧温度、停留时间、反应气氛和添加物等工况对重金属迁移转化行为影响的研究进展,并提出了未来仍需...     

污泥焚烧灰免烧轻质骨料性能及重金属固化效果研究

焚烧技术能有效减少城市污泥(以下简称污泥)的有机污染物、细菌含量和污泥体积等,污泥焚烧后产生的污泥焚烧灰(SSA)大多采用填埋的方式处理,给生态环境和土地资源利用带来严峻挑战。以碱性激发剂制备SSA免烧轻质骨料(以下简称骨料),并探究了矿渣掺量对骨料物理力学性能的影响规律。结果表明：骨料的粒径主要集中在4.75～9.50 mm;骨料的密度等级和筒压强度分别介于700～900与1.86～4.20 MPa,符合《结构性轻骨料混凝土指南》(ACI-213R-03)和《轻集料及其试验方法 第1部分：轻集料》(GB/T 17431.1—2010)要求;扫描电子显微镜(SEM)、能量弥散X射线分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、全自动压汞仪(MIP)和电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)测试结果表明,矿渣发生地质聚合反应生成的地质聚合物凝胶能包裹SSA颗粒,并相互黏结形成球状颗粒骨料,增加矿渣掺量能有效减少骨料中的有害孔隙,达到增强骨料结构致密性的效果;SSA中的离子态Mn浸出值超出了非危险固体废弃物排放限值(3 mg/L),而骨料中的重金属离子浸出值均满足要求。上述研究成果能为SS...     

垃圾焚烧底灰固化污水厂污泥的岩土工程性质实验

对污水处理厂污泥采用垃圾焚烧底灰进行固化处理,分别测试不同掺量和不同养护龄期时固化体的岩土工程性质,通过测试发现,固化体重度基本位于11～13 kN/m3之间,与垃圾焚烧底灰的重度相近;固化体含水率随着垃圾焚烧底灰掺量的增大而急剧减小;抗剪强度指标和无侧限抗压强度随垃圾焚烧底灰的掺量增加和养护龄期的增长而增大,其内摩擦角位于10°～30°之间。建立的固化强度预测模型,可对不同掺量和龄期的固化污泥强度进行预测。     

广西城镇污泥掺烧利用组分特性的分析

对广西城镇污水处理厂污泥进行元素分析、组分分析、工业分析和热重分析,探讨污泥掺烧应用特性,为广西的污泥资源化利用提供数据。结果表明,污泥的元素组成与煤差别较大,如污泥中的氮元素含量为4.627%,高于煤的1.628%;污泥焚烧灰含有高达15%的SiO2;污泥的挥发分为34.6377%比煤的25.089%略高;污泥的焚烧可分为3个阶段,分别为水分析出阶段(室温~160℃)、挥发分析出燃烧阶段(160~500℃)、固定碳及剩余可燃物燃烧阶段(510~950℃),升温速率升高,挥发分析出阶段提前了约50℃,粒径对析出温度影响不大,但粒径小更利于干污泥燃烧。因此,广西污泥是一种低热值,燃烧剧烈的燃料,可以用于掺烧,焚烧灰分具有较高的建材价值。     

城市下水污泥焚烧过程中二次污染物排放特性的试验研究

在0．15MWt循环流化床燃烧试验台上进行了城市下水污泥与煤的混烧试验，分析了烟气中的二次污染物排放特性。分析结果表明，利用循环流化床焚烧城市下水污泥时，添加辅助燃料（如煤）及改变焚烧条件，不仅可以达到稳定燃烧的目的，而且有利于抑制焚烧中二次污染物（如CO及二恶英等有机污染物）的生成。分析了焚烧污泥污染物的排放特性。为采用焚烧方式处理城市下水污泥提供了基础性试验数据。     

城市生活垃圾焚烧底灰渗滤液的特性

为了研究城市生活垃圾焚烧(municipal solid waste incineration, MSWI)底灰在填埋场中的浸出特性,在实验室条件下对MSWI底灰进行了为期48周的模拟淋溶实验,并对产生的渗滤液的性质进行了分析。模拟实验包括缺氧柱和好氧柱,分别测定了2个柱中产生的渗滤液的pH、ORP、TP、TN、COD和TOC等指标。实验结果发现,渗滤液的性质的随时间和模拟降雨次数的增加而不断发生变化,其中pH值持续下降,而ORP则逐渐升高然后下降;COD、TOC 、TP、和TN浓度在前8周内依次达到最大值而后降低,变化趋势可分为急速上升阶段、快速下降、缓慢下降和基本稳定4个阶段。从整个实验过程来看, pH的下降较缓慢,在实验进行到第48周时,缺氧柱和好氧柱的pH值分别为12.33和11.43,仍维持在强碱性。在实验结束时,2组实验中产生的渗滤液的pH、TOC和COD等3项水质指标均超出《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18989-2002)一级A排放标准。     

污泥与煤、木屑燃烧过程中重金属排放特性研究

为了考察燃料燃烧过程中重金属的迁移转化规律,对污泥、煤与木屑及其混合物在不同温度下氧气中燃烧灰渣中的重金属元素进行分析。结果表明,燃料中重金属在高温燃烧时表现出不同的挥发特性,大部分元素随着温度的升高挥发率增加,其中Cd、Pb和Zn元素挥发性较强,Cr、Cu和Ni挥发性较弱。污泥与木屑混合燃烧灰渣仍以污泥灰为主,重金属含量与污泥灰相近,污泥中混入煤后使灰中大部分重金属含量有所降低。燃烧过程会改变重金属存在形态,污泥与煤原料中以酸溶态和可还原态存在的重金属含量较高,具有较强的生物有效性和迁移性,而燃烧灰渣中酸溶态和可还原态含量显著下降,混合燃烧灰渣中除As外的其他重金属几乎全部以残渣态存在,其含量达到90％以上,焚烧过程有效降低了燃料灰渣中重金属的生物毒性。     

城市下水污泥焚烧过程中二次污染物排放特性的试验研究

在0.15 MWt循环流化床燃烧试验台上进行了城市下水污泥与煤的混烧试验,分析了烟气中的二次污染物排放特性.分析结果表明,利用循环流化床焚烧城市下水污泥时,添加辅助燃料(如煤)及改变焚烧条件,不仅可以达到稳定燃烧的目的,而且有利于抑制焚烧中二次污染物(如CO及二恶英等有机污染物)的生成.分析了焚烧污泥污染物的排放特性,为采用焚烧方式处理城市下水污泥提供了基础性试验数据.     

危险废物焚烧飞灰中重金属的稳定化处理

以上海市某危险废物焚烧厂飞灰为研究对象,采用Na2S、FeSO4、Na3PO4、和Na3C3N3S34种不同类型化学稳定药剂对飞灰进行了稳定化处理,并应用XRD、IR、SEM和连续化学提取法等仪器和手段对Na3C3N3S3处理焚烧飞灰的产物进行分析研究。研究结果表明,Na3C3N3S3对飞灰中的重金属Cr、Pb、Zn的稳定效果最好,Na3PO4对Cr无明显稳定效果。稳定后产物表面变得致密化,Na3C3N3S3与重金属离子生成的沉淀物干燥后无明显晶型存在。经稳定处理后飞灰中的重金属形态由弱酸提取态转化为可氧化态,减少了飞灰中重金属的浸出毒性。     

蚯蚓对剩余污泥中重金属Cu、Zn的活化实验研究

以中国矿业大学南湖校区污水处理站的剩余污泥(简称污泥)为研究对象,通过培养实验,研究污泥中蚯蚓的生长情况和蚯蚓活动对污泥中重金属生物有效性的影响。实验结果表明,蚯蚓能够在一定浓度Cu、Zn的污泥中正常生长,表现出一定的重金属耐性,其耐受能力与重金属的种类、浓度、污泥的理化性质有关。蚯蚓活动能够降低污泥的pH,使之趋于中性。对不同浓度Cu处理污泥,蚯蚓活动使污泥有机质含量均有不同程度下降,其中对Cu为100 mg/kg的污泥中有机质含量影响最大;对不同浓度Zn处理污泥,蚯蚓活动使污泥有机质含量降低的幅度不大。蚯蚓活动可在一定程度上活化污泥中的重金属Cu和Zn,蚯蚓对Cu的活化效果较为明显,在污泥中添加Cu为50 mg/kg时,Cu活化率增加值最大,达到了11.14%;蚯蚓活动对Zn的活化效果不明显,Zn活化率增加值均低于1%。     

污泥焚烧中Cd形态转化的热力学平衡模拟

采用热力学平衡分析方法,结合典型污泥成分和焚烧条件预测了污泥焚烧过程中重金属Cd的转化和迁移规律。模拟计算中考虑了主量矿物质与Cl、S对Cd的形态转化的影响。研究结果表明,污泥焚烧过程中,在低温的条件下Cd主要以固体碳酸盐形式存在,随着温度升高,碳酸盐分解为固态CdO,随后有气态Cd(OH)2、Cd和CdO生成,并且在较高温度主要以气态Cd存在。焚烧体系中,矿物质SiO2对Cd的形态转化影响大于其他矿物质,SiO2能与Cd结合生成稳定的CdSiO3,从而可有效抑制含Cd气态污染物的排放。焚烧体系中Cl较易与Cd结合形成CdCl2而导致Cd的挥发,Cl含量的增加促进了Cd在焚烧体系中的挥发。在低温阶段,Cd易与S结合形成固态硫酸盐,抑制了金属的挥发;在高温阶段,金属的形态转化基本不受S的影响,但是可以影响气态金属Cd的生成温度。根据污泥在不同焚烧温度、Cl含量、S含量条件下Cd的不同产物形态,可以对Cd的污染进行有效控制。     

改性蔗渣焚烧灰去除糖蜜酒精废液中硫酸根

以改性蔗渣灰（MBA）为吸附剂,通过单因素实验,等温吸附模型拟合实验和正交实验,探讨了MBA去除糖蜜酒精废液的高浓度硫酸根离子的实验条件。结果表明,当MBA粒径60目,投加量为3 g·（25 mL）-1,反应温度45℃,pH为4.2,反应时间50 min时,溶液中的硫酸盐去除效果最优。等温吸附模型拟合结果表明,Langmuir模型更适合拟合该过程,MBA去除硫酸根离的反应为单分子层吸附。正交实验次优反应条件可以确定为：废液浓度为稀释15倍,MBA投加量3.0 g·（25 mL）-1,MBA粒径80目,反应时间1 h,反应温度为35℃。经验证,硫酸根离子的去除率达到88.86%。     

测定城市生活污泥中重金属的酸消解方法研究

采用HNO3-HC1O4-HF、HNO3-HC1O4、王水-HC1O4、HNO3等不同的酸消解方法对城市生活污泥进行消解。通过对这4种消解方法进行实验比较及对Cu、Ni、Zn三种金属元素浓度的测定,发现HNO3-HC1O4是适合城市生活污泥特点的消解方法。     

焚烧对印染污泥中铝含量及形态分布的影响

采用ICP等离子体发射光谱法对印染污泥焚烧前后主要金属元素进行了分析,结果表明,风干后的印染污泥中铝含量达157 mg/g;焚烧后,除Pb外,污泥中其他主要金属元素在焚烧过程中得到了富集,铝的含量显著增加,为未焚烧前的1.6倍.同时,采用化学浸提法对某印染厂污水处理剩余污泥进行铝形态分布研究,实验结果表明:焚烧前后,酸...     

城市垃圾焚烧底灰资源化处理的可行性研究

对天津某城市垃圾焚烧发电厂的垃圾焚烧底灰进行采样,测试评价了不同粒径焚烧底灰的工程特性及环境风险,并以焚烧底灰为骨料制备混凝土平板试件,分析了焚烧底灰中杂质组分对再生建筑材料的工程特性影响.研究发现,焚烧底灰的颗粒级配分布、主要元素成分及含量、砂当量、压实强度与天然建筑骨料相似,且不同粒径的焚烧底灰在使用过程中无毒性重...     

改性矿物材料钝化污泥土地利用过程中重金属的淋溶特性

为更好地评价污泥土地利用的环境安全性,研究了经改性矿物材料钝化处理的污泥重金属的淋溶释放特性,并利用一级动力学方程、修正Elovich方程、双常数速率方程和抛物线扩散方程进行拟合,探索其累积释放动力学.结果表明,污泥的加入显著提高了淋出液的pH和电导率,重金属(Cu、Cr、Zn)的浓度也明显增加.改性矿物材料的钝化处理...