随着城市化进程的推进和人们生活水平提高,城市生活垃圾年产量逐年攀升,填埋技术虽是我国当前处理垃圾的主流技术,但存在选址难、温室气体排放以及渗滤液收集和处理的问题;堆肥技术也因商品的市场准入机制不明确而发展受限;垃圾焚烧以减量化和资源化的优点,逐渐成为生活垃圾无害化处理的首选技术。而焚烧造成的二次污染亟待解决,特别是焚烧飞灰因重金属污染危及土壤和水环境安全,成为研究和解决的重点。等离子体技术因在无害化处理飞灰中显著的减容减重效果,逐渐受到重视。本论文通过等离子体技术,研究了物理阻隔即玻璃瓶包裹和水洗对飞灰重金属离子挥发性特性与浸出特性的影响。实验装置为一套实验室规模的30 kW直流等离子体电弧炉系统,研究对象是天津、深圳、澳门三座城市的生活垃圾焚烧飞灰,实验内容是把飞灰分别装在0.5 ml、1 ml和5 ml的玻璃瓶中,另设一组天津飞灰水洗处理装在三种大小的玻璃瓶,然后在1350℃上下的高温中将被玻璃瓶包裹的飞灰熔融成玻璃体。研究发现:(1)飞灰经过等离子体熔融后,其体积减少了68.74~82.19%,同时质量减少了23.84~56.65%,重金属挥发率按递增顺序为:Cr<Ni<Cd<Pb<Cu<Zn;(2)熔融过程中重金属离子挥发要穿过玻璃薄膜,增大了重金属外逸的阻力,表现为玻璃瓶包裹即物理阻隔作用能有效阻止重金属挥发,且熔融的玻璃外层对重金属有选择透过性,玻璃瓶越小包裹飞灰防止重金属挥发的效果越好;(3)水洗可以洗去飞灰中部分易挥发盐分,削弱熔融过程中金属离子的挥发,易挥发性离子与重金属的存在形态是影响挥发与浸出的因素;(4)浸出实验表明,玻璃体中重金属浸出量远低于美国环保署毒性浸出方法标准和中国危险废弃物鉴别标准。玻璃瓶包裹和水洗飞灰对玻璃体中重金属浸出特性无明显影响。本论文研究了物理阻隔与水洗对重金属挥发和浸出的影响,为指导等离子体固化飞灰重金属提供了理论依据。