粉煤灰黑液胶凝材料的研究

研究了改性黑液作粉煤灰的激发剂,并与石灰、磷石膏一起制成一种新型的胶凝材料,讨论了粉煤灰、石灰、磷石膏及黑液的用量对胶凝材料性能的影响,并通过正交试验与模糊数学分析求出了最佳工艺参数。试验结果表明,该种新材料的抗压强度能达≥20MPa,耐水性良好,且工艺简单、成本低。     

垃圾焚烧飞灰中不同粒径的毒性特性

对广州市某垃圾焚烧发电厂的焚烧飞灰进行粒径分级毒性分析研究。主要研究了粒径在35～1 000μm范围内的飞灰的腐蚀性和短期浸出毒性,包括Cr、Cd、Mg、Pb、Mn、Fe、Cu、Zn、Ni、Co等重金属,SO24-,Cl-,NO3--N和NO2--N,同时也研究了飞灰的物质组成和矿物特性。研究结果表明,所有粒径飞灰的浸出液pH值在12.3～12.5之间,属于有腐蚀性的危险废物,重金属Mg、Pb、Zn的浸出浓度最高,分别为168.78、53.94和86.40 mg/L。飞灰浸出液和含量最高分别达到8.87g/L和1.38 g/L,同时浸出液中测出一定量的硝态氮和亚硝态氮,证明飞灰吸附了垃圾焚烧过程中产生的氮氧化物气体。另外,研究得出飞灰的基本组成元素为Ca、Si、Cl、K、Na、S、Al、Mg和Fe,而重金属则以Zn、Pb、Mn、Cu、Cr等为主。矿物相主要为含硅和钙的化合物及NaCl和KCl等氯化物。     

碱激发胶凝材料及其固化Pb~(2+)的试验研究

对碱激胶凝材料(碱-偏高岭土、碱-矿渣和碱-粉煤灰)与水-水泥体系固化Pb2+进行了试验研究,其中水-水泥体系为对比样.结果表明:对于相同稠度的碱激发胶凝材料,即使Pb2+含量达到2.4%,除了碱-粉煤灰的抗压强度略低外,其他都达到30 MPa以上,满足填埋或做建筑基材的使用要求;与水泥相比,碱激发胶凝材料能显著降低重金属离子(Pb2+)浸出浓度,其规律性与其NH4+交换容量大小的规律性一致,与其固化体的抗压强度的大小没有相关性.     

水泥对垃圾焚烧飞灰的固化处理试验研究

对垃圾焚烧飞灰的化学成分、重金属物质的含量及浸出浓度进行测试分析.结果表明,飞灰中Pb和Cr等重金属物质浸出量超过浸出毒性标准,因而被认为是危险废物,必须进行固化处理.还考察了水泥对焚烧飞灰中重金属物质固化的效果,研究表明当飞灰掺量适当时,重金属物质的固化效果良好.重金属物质通过物理固封、替代,沉淀反应和吸附等形式可固化进水泥水化产物结构中.     

碱激发胶凝材料及其固化Pb^2＋的试验研究

对碱激胶凝材料（碱-偏高岭土、碱-矿渣和碱-粉煤灰）与水-水泥体系固化Ph^2＋进行了试验研究,其中水-水泥体系为对比样。结果表明：对于相同稠度的碱激发胶凝材料,即使Pb^2＋含量达到2．4％,除了碱-粉煤灰的抗压强度略低外,其他都达到30MPa以上,满足填埋或做建筑基材的使用要求;与水泥相比,碱激发胶凝材料能显著降低重金属离子（Ph^2＋）浸出浓度,其规律性与其NH4交换容量大小的规律性一致,与其固化体的抗压强度的大小没有相关性。     

掺加矿粉胶凝固化垃圾焚烧飞灰中重金属的研究

通过单因素实验探究了矿粉质量分数、激发剂(NaOH)投加量和加水量对掺加矿粉胶凝固化垃圾焚烧飞灰中重金属的影响,并初步探究了固化机理。结果表明,矿粉质量分数和激发剂投加量对重金属的固化影响较大,而加水量影响不大。综合考虑增容比、重金属浸出浓度和抗压强度,矿粉质量分数15%、激发剂投加量3%(质量分数)、加水量37.5%(质量分数)为有效稳定固化重金属的最佳条件,此时重金属浸出质量浓度分别是Ba 19.091mg/L、Cd 0.041mg/L、Ni 0.216mg/L、Pb 0.196mg/L,含水率为27.04%,满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889—2008),抗压强度为9.61 MPa,可进入垃圾填埋场填埋。所制备胶凝材料的最终水化产物主要为水化硅酸钙、水化铝硅酸钙和钙矾石,它们可以通过包裹和吸附对重金属进行固化。     

垃圾焚烧飞灰对陶瓷砖烧成影响的研究

利用DTA-TGA分析及烧成实验2种方法确定不同配比物料制陶瓷砖的最佳烧成温度及烧成范围,并对结果进行了比较;测定了不同配比物料在各自最佳烧成温度下烧成所得制品的性能及浸出毒性。结果表明:DTA-TGA分析所得烧成温度略高于实际烧成温度;飞灰掺加量的增加有利于降低陶瓷砖的烧成温度,当掺加量为10%、20%和30%时,制品最佳烧成温度分别为1 132、1 031和985℃;各配比物料在各自最佳烧成温度下烧成的制品均达MU20强度等级,满足抗风化的要求,制品浸出毒性远低于危险废物浸出毒性鉴别标准。     

垃圾焚烧飞灰浸出特性及固化试验的研究

垃圾焚烧飞灰残留有重金属元素和二恶英等物质而被认为是危险废物,必须对之进行稳定化处理.通过试验研究分析了国内首家自主开发成功的广东省东莞市某回转窑垃圾焚烧发电厂垃圾焚烧飞灰的化学成分及矿物组成,研究了飞灰的浸出毒性,考察了水泥固化焚烧飞灰的效果,并与熔融/玻璃固化进行了比较.研究表明,该焚烧飞灰中重金属Cd的浸出毒性严重超标,并且随pH值的减小而增大,水泥固化效果随龄期的增大而更加显著.熔融/玻璃固化的效果优于水泥固化,但其经济性有待提高.     

水泥对垃圾焚烧飞灰中重金属的固化研究

采用水泥固化法处理垃圾焚烧飞灰,研究了飞灰与水泥质量比、养护时间、添加剂和化学预处理对垃圾焚烧飞灰固化块中重金属Zn、Pb、Cu、Cd、Cr浸出的影响.结果表明,当飞灰与水泥质量比为3:4,养护时间为11d的条件下,以砂浆塑化剂为添加剂,固化块Pb、Cu、Cd和Cr的浸出浓度分别降低了72.4％、70.6％、60.0％...     

垃圾焚烧飞灰的资源化处置前景

对大量数据进行统计分析,得出垃圾焚烧飞灰中主要重金属元素和二噁英类物质的含量分布特征,并根据垃圾焚烧飞灰的综合特点,结合其他领域现有技术,初步提出了3个垃圾焚烧飞灰的资源化处置方案:①烧制陶粒;②作为凝石成岩剂的原料;③作为上流式厌氧污泥床(UASB)或膨胀式颗粒污泥床(EGSB)废水处理装置的生化反应促进剂.同时回收重金属,并对其前景进行了初步分析.若将上述3个方案逐步完善,不但能节约1000～2000元/t的垃圾焚烧飞灰处置费用,还能够产生很大的附加经济效益.     

生活垃圾焚烧飞灰重金属的受热特性

研究了飞灰重金属在不同煅烧温度下的挥发情况及其存在形态.结果表明:重金属挥发能力由强到弱依次为Hg＞Pb＞As、Cd＞Zn＞Cr、Ni、Cu;其中Hg、Pb、As和Cd属易挥发重金属,在1 150 ℃时几乎全部挥发;Zn属较易挥发重金属,1 150 ℃时的挥发率在40%～50%;Cr、Ni和Cu属难挥发重金属,在1 150 ℃的挥发率不超过10%;在400～1 150 ℃,随温度的升高,部分Zn、Hg、Cu、Pb、Cd、Ni和As由可溶态向残渣态、铁锰氧化态转化;在400～900 ℃,随温度的升高Cr可溶态比例减少,而在900～1 150 ℃,随温度的升高其可溶态比例增加.     

粉煤灰对染料废水的脱色研究

研究了粉煤灰对活性染料、酸性染料、直接染料、阳离子染料、硫化染料和还原染料的脱色能力,确定了脱色率为９１％－９９％时的工艺条件,用粉煤灰处理实际废水既能降低色度又能除去大量ＣＯＤ。     

飞灰热处理过程中基本特性研究

对不同粒径飞灰中重金属的分布情况进行了研究,并采用高温熔融管式电炉试验装置,对垃圾焚烧飞灰进行了高温热处理研究,探讨了热处理过程中飞灰减重率和重金属挥发率的变化规律,并对飞灰热处理后的收集物进行XRD实验。结果表明,Cd和Pb在小粒径飞灰中含量较高,Zn和Cu的分布与飞灰的粒径分布相似,Cr富集于相对较大粒径的飞灰中。热处理过程中,1 150 ℃和1 350 ℃时飞灰减重率增长快,而在650～1 050 ℃之间减重率增长缓慢,仅从8%增加至17%。飞灰中重金属经热处理后,挥发率依次为Pb＞Cd＞Cu＞Zn。XRD实验结果表明,Pb主要以双金属氯化物（KPb₂Cl₅）形式挥发。     

调质对垃圾焚烧飞灰烧结处理的影响

为提高经磷酸预处理后的焚烧飞灰在烧结处理过程中的烧结体机械强度,研究了添加SiO2或粉煤灰进行调质,其添加比例对烧结温度和烧结体性能的影响。同时进一步研究了利用硼酸钠作为助熔剂对焚烧飞灰烧结试验影响。结果表明,在烧结温度为1 150℃时,添加30%或者更低比例的SiO₂,或添加20%比例的粉煤灰,焚烧飞灰烧结体已经具有足够的抗压强度和致密化程度。添加5%的硼酸钠时,坯体烧结温度在1 050℃,而添加10%的硼酸钠时烧结温度可降低至980℃。     

粉煤灰/污泥烧结陶粒的研制与应用

以粉煤灰和工业污水处理站的剩余污泥为主要原材料,采用烧结法研制复合陶粒.分析了不同配方和不同烧结温度对陶粒性能的影响,以陶粒吸水率、容重为评价指标确定最佳配比和最佳烧结温度,并对陶粒用于铺设景观水底、治理城市水体进行了可行性分析.粉煤灰/污泥陶粒的容重为0.79～0.90 g/m3,吸水率为68.95%～80.01%.陶粒对水中氨氮和总磷吸附容量分别为0.03～0.05 mg/g和0.01～0.02 mg/g.     

CFBC固硫灰和粉煤灰复掺作水泥混合材的研究

循环流化床燃烧技术是一种节能环保的先进燃烧煤技术,但其燃烧产物固硫灰的综合利用是个重要难题.将CFBC固硫灰和普通粉煤灰复合化处理,研究了复合混合材对水泥胶砂物理性能和水泥净浆膨胀性能的影响.实验结果表明:固硫灰和粉煤灰复掺存在超叠加效应,在合适的互掺比例和细度下复合混合材具有比单掺更好的水泥胶砂强度;掺加30%复合混...     

Impacts of pH and ammonia on the leaching of Cu(II) and Cd(II) from coal fly ash

Many coal-fired power plants are implementing ammonia-based technologies to reduce NO(x) emissions. Excess ammonia in the flue gas often deposits on the coal fly ash. Ammonia can form complexes with many heavy metals and change the leaching characteristics of these metals. This research tends to develop a fundamental understanding of the ammonia impact on the leaching of some heavy metals, exemplified by Cu(II) and Cd(II), under different pH conditions. Batch results indicated that the adsorption is the main mechanism controlling Cu(II) and Cd(II) leaching, and high concentrations of ammonia (>5,000 mg/l) can increase the release of Cu(II) and Cd(II) in the alkaline pH range. Based on the chemical reactions among fly ash, ammonia, and heavy metal ion, a mathematical model was developed to quantify effects of pH and ammonia on metal adsorption. The adsorption constants (logK) of Cu(2+), Cu(OH)(+), Cu(OH)(2), and Cu(NH(3))(m)(2+) for the fly ash under investigation were respectively 6.0, 7.7, 9.6, and 2.9. For Cd(II), these constants were respectively 4.3, 6.9, 8.8, and 2.6. Metal speciation calculations indicated that the formation of less adsorbable metal-ammonia complexes decreased metal adsorption, therefore enhanced metal leaching.     

Leaching of PCDD/F from fly ash and soil with fire-extinguishing water

Leaching experiments from fly ash and soil with fire-extinguishing water result in significant amounts of PCDD/F in the related leachates. In contrast to the water solubilities the higher chlorinated congeners are leached more easily than the low chlorinated tetra- and penta-congeners. Obviously, the cosolvents present in the fire-extinguishing water enhances PCDD/F solubilities.     

垃圾焚烧飞灰熔融过程中重金属的固化机理以及熔渣浸出特性的研究

研究了中国垃圾焚烧飞灰中主要重金属在熔融过程的固定化机理,定义了固定率这个参数来表征此过程。采用了中国和美国的危险废物浸出毒性鉴别方法来判别飞灰及其熔融渣的浸出毒性。研究结果表明,固定率能够较好地表征重金属在熔融过程不同温度阶段的固定情况;按照中国和美国废物浸出毒性鉴别标准,飞灰熔融处理后的熔渣不属于危险废物,具备资源化利用的条件。