污泥焚燒飛灰中氯化劑對(duì)重金屬揮發(fā)的影響
1、污泥焚燒飛灰的產(chǎn)生與處置
污水處理過程中產(chǎn)生的固體廢棄物就是污泥,污泥具有復(fù)雜的組成和巨大的生產(chǎn)。目前,中國(guó)污泥處理及處理的主要方法包括對(duì)于家庭污泥及農(nóng)業(yè)污泥的處理,如堆肥農(nóng)用、土地填埋、焚燒、干化等處理。焚燒后,可減少85%左右的污泥,通過高溫焚燒可以完全消除致病原體,進(jìn)而可以避免二次污染。在生活污泥經(jīng)過焚燒后,可綜合利用生活污泥焚燒爐產(chǎn)生的渣滓,可用于發(fā)電、加熱。但是,不能忽視導(dǎo)致的焚燒飛灰。
焚燒飛灰的主要成分是SiO2、P2O5、Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3、CuO、K2O、Na2O等酸性氧化物和堿性氧化物,CaO、SiO2、Al2O3和Cl元素占主要成分總重量約90%。由于高溫處理中重金屬具有濃縮作用,因此在燃燒飛灰中的重金屬濃度極高。中國(guó)的《城市固體廢物管理法規(guī)》規(guī)定,焚燒飛灰是危險(xiǎn)廢棄物,所以,必須要經(jīng)過特別得處理。因此,要科學(xué)的對(duì)于飛灰進(jìn)行處理,從而使得對(duì)于環(huán)境保護(hù)和資源再利用帶來更大的幫助。
2、氯化物對(duì)重金屬揮發(fā)的影響
2.1 氯化物含量對(duì)重金屬揮發(fā)的影響
在污泥中氯含量成分增加或者煙氣中的HCl濃度過高的時(shí)候,就會(huì)使得煙氣中的重金屬得揮發(fā)增加。氯化金屬的蒸發(fā)壓比氧化金屬高。在污泥中的無機(jī)氯和有機(jī)氯含量多的情況下,氯與重金屬反應(yīng),在某些條件下形成小粒子和低沸點(diǎn)的氯化物,使重金屬的揮發(fā)惡化。
調(diào)查了底部煤渣飛灰及煙氣的,在850℃停留12min,氯化物對(duì)于pb移動(dòng)及分布帶來的影響。由于NaCl和NaCl的添加,底渣中的pb分布急劇減少,隨著氯化物含量的增加,也使得底盤中的pb分布減少。不添加氯化物的情況下,底盤中的pb分布為78.24%,飛灰為21.76%,尾氣中為0。在添加2%NaCl后,底盤中的pb分布為9.10%,飛灰為90.90%。底渣中的pb在添加了2%的pvc后分布為6.58%,和加入NaCl相同量的pb底渣得分布相比較少,在飛灰中的分布為93.42%。隨著氯乙烯含量的增加,底渣中的pb分布較少,飛灰的分布逐漸增加。但是,NaCl顯示了與pvc相反的傾向。隨著NaCl含量的增加,底渣中的pb分布增加,在飛灰中的分布逐漸減少。在實(shí)驗(yàn)中,沒能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)出煙氣中的pb分布。
2.2 不同溫度下有機(jī)氯和無機(jī)氯對(duì)重金屬分布的影響
關(guān)于金屬元素,有機(jī)氯和無機(jī)氯兩者揮發(fā)性的增加程度不同,有機(jī)氯的影響比無機(jī)氯高,而且溫度越高揮發(fā)性越高。對(duì)于cd來講,有機(jī)氯和無機(jī)氯對(duì)cd的影響是顯而易見的。當(dāng)溫度高于450℃時(shí),添加有機(jī)氯可以使Cd在煙道氣體上揮發(fā)。如果Pb的溫度不足350℃,氯得揮發(fā)特性就沒有大的影響。溫度在350度以上,由于氯的存在,煙氣中的Pb濃度在低溫中增加,不過增加的量不大。如果溫度高于750℃,氯就會(huì)對(duì)于pb的影響加大,pb的揮發(fā)量與無氯的情況相比顯著增加。溫度在600℃以上的時(shí)候,對(duì)于zn的影響,有機(jī)氯比無機(jī)氯更加容易使得金屬zn揮發(fā)。但是,對(duì)于Cu來說,氯的存在即使添加有機(jī)氯和無機(jī)氯,也幾乎不會(huì)影響Cu的揮發(fā)特性。在比較高的溫度下進(jìn)行焚燒的時(shí)候(約750℃),添加有機(jī)氯(pvc)可增加銅的揮發(fā)。據(jù)了解,在低溫下焚燒污泥,氯的存在幾乎不影響重金屬的分布特性,僅在更高溫度下氯會(huì)影響金屬的揮發(fā)性。
2.3 同一溫度下有機(jī)氯和無機(jī)氯對(duì)重金屬分布的影響
燃燒溫度600℃中不管是否添加了NaCl或PVC,煙氣中的重金屬含量一般比不添加氯的燃燒條件要高,焚燒污泥中的氯的存在會(huì)使煙道煤氣中的Pb、Zn、Cd含量明顯增加,而且煙道煤氣中Cu也會(huì)增加,只不過相對(duì)較小,幾乎沒有變化。影響重金屬揮發(fā)特性的PVC的影響大于NaCl。
隨著焚燒溫度的不斷增加,如果焚燒污泥中的氯存在,煙氣中的重金屬濃度就會(huì)增加,重金屬的揮發(fā)性也會(huì)提高,對(duì)于化合物的揮發(fā)也會(huì)有明顯的影響。在900℃的焚燒溫度時(shí),如果在cu中添加nacl 1和pvc,煙道煤氣中的重金屬濃度就會(huì)發(fā)生變化。
3、結(jié)論
高溫且不進(jìn)行氯化劑得添加下的飛灰,重金屬揮發(fā)率為pb>cd>zn>cu。重金屬的揮發(fā)率在添加氯化劑后顯著變化,提高了重金屬的揮發(fā)特性,促進(jìn)了重金屬?gòu)娘w灰中進(jìn)行分離。因此,通過添加氯化劑可減少焚燒飛灰中的重金屬含量,從飛灰中蒸發(fā)出來的重金屬也可以作為冶煉原料進(jìn)行再利用,有利于資源的回收,最終提供飛灰的無害處理和再利用的理論基礎(chǔ)。(來源:中山市環(huán)保產(chǎn)業(yè)有限公司)
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