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随着生活垃圾焚烧处理量的增加,焚烧所产生的二次污染物飞灰的量也逐年增加。飞灰中含有大量可浸出的有毒有害重金属使其必须经过一定的稳定化处理后才可入填埋场填埋处置。高分子螯合剂稳定化处理是目前行之有效的重金属稳定化处理方式之一,然而由于飞灰中Pb和Cd的存在形态以不稳定态居多,且稳定化过程中易受稳定化条件影响,存在稳定化后仍浸出超标的现象。基于此,本课题分析了不同焚烧飞灰的理化性质及重金属Pb和Cd的形态分布特征,研究了飞灰经水泥-螯合剂配伍稳定化后Pb和Cd的浸出行为及规律,并探究了不同无机药剂-螯合剂配伍稳定化对Pb和Cd浸出行为的影响,寻找稳定化Pb和Cd的最适配伍比例及条件,进一步提升稳定化效果,并为飞灰的稳定化工程应用技术的改进提供支持。主要研究内容及结论如下:1.不同年份焚烧飞灰中重金属的形态分布特性:不同年份飞灰中的重金属Pb和Cd存在形态以铁锰氧化物结合态为主,且存在一定量的可交换态及碳酸盐结合态,这些形态下的Pb和Cd在填埋场复杂物化环境下极易出现浸出,是飞灰中Pb和Cd浸出超标的主要原因。2.水泥-螯合剂交互配伍下Pb和Cd的浸出行为及规律:水泥-螯合剂稳定化体系对飞灰中Pb和Cd的稳定化均具有一定的效果,在螯合剂添加量4%下可实现对飞灰中Pb和Cd的稳定。该体系中水泥作用有限,相同螯合剂添加量下水泥量增加对稳定化效果影响较小,主要稳定化能力来自螯合剂。水泥添加对Pb的螯合剂稳定化表现为协同和拮抗作用共存。在2015年灰样实验中,在螯合剂添加量为2%时,水泥添加在5%、7%、10%时浸出反而高于水泥添加较少时;而对于2017年灰在螯合剂添加量为1.5%时,随着水泥添加,Pb的浸出表现为升高后缓慢下降的变化,而造成这种变化的主要原因为水泥的水化作用与螯合稳定化作用的竞争关系。而水泥添加对Cd的螯合剂稳定化过程则主要为协同作用,水泥的添加能够促进Cd整体浸出浓度的减少。3.无机药剂磷酸(H3PO4)及磷酸氢二钠(Na2HPO4)分别与螯合剂交互配伍下Pb和Cd的浸出行为及规律:螯合剂稳定化过程中添加磷酸根离子(PO43-)有利于实现对飞灰中Pb和Cd的进一步稳定,但不同无机磷酸盐在提供PO43-的同时会对螯合剂的稳定化及飞灰中Pb和Cd浸出产生不同影响。H3PO4的添加会导致飞灰中可浸出Pb和Cd的增多,这主要是因为H3PO4中的H+对飞灰中大量以铁锰氧化物结合态存在的Pb和Cd稳定性具有破坏作用,致使飞灰中可浸出的Pb和Cd总量增加且超过了PO43-和添加的螯合剂所提供的的稳定化容量。且H3PO4的加入对Cd的浸出影响大于Pb;相较而言Na2HPO4对螯合剂稳定化体系基本呈现为协同稳定化作用。配伍实验下药剂添加组合为螯合剂:Na2HPO4=3:2、4:1.5、4:2时Pb的浸出可满足标准限值要求,而当药剂组合为螯合剂:H3PO4=4:2时Pb的浸出浓度也达0.28mg/L,接近标准要求;而仅有药剂添加比例为螯合剂:Na2HPO4=4:2时,Cd的浸出浓度可满足标准限值要求。4.螯合剂稳定化过程中水量添加对Pb和Cd稳定效果的影响:稳定化过程中去离子水的添加不仅促使螯合剂与飞灰中Pb和Cd快速结合;由于飞灰的高碱性特性,水量的添加在螯合剂量较少时对稳定化效果存在负作用,且对Pb的稳定化效果影响大于Cd。