中国环境科学-刘敬勇-污泥焚烧过程中Pb的迁移行为及吸附脱除

中国环境科学-刘敬勇-污泥焚烧过程中Pb的迁移行为及吸附脱除中国环境科学2014,34(2)：466~477ChinaEnvironmentalScience污泥焚烧过程中Pb的迁移行为及吸附脱除刘敬勇1*,孙水裕1,陈涛2,陆少游3,王玉洁1,谢武明1,杜青平1,杨佐毅1,李磊1(1.广东工业大学环境科学与工程学院,广东广州510006；2.中国科学院广州地球化学研究所,有机地球化学国家重点实验室,广东广州510640；3.深圳市疾病预防控制中心,广东深圳518055)摘要：在一维固定燃烧炉上进行了城市污水污泥层燃模拟实验,重点研究了不同焚烧工况条件下重金属Pb的迁移行为和形态转化特征,并利用4种固体吸附剂(CaO、Al2O3、粉煤灰和高岭土)对污泥焚烧过程中Pb的排放进行脱除,同时把结果与热力学模型计算进行了对比.热力学平衡计算得到污泥焚烧过程中Pb主要以PbO(g)形式挥发,当氯化物存在时,Pb主要以PbCl2(g)形式挥发,并且Cl有促进Pb挥发的趋势;当硫化物存在时,Pb主要以PbSO4(s)形式存在,阻滞了Pb的挥发;固体吸附剂Al2O3、SiO2、CaO的加入有稳定的(PbO)(Al2O3)(s)、PbSiO3(s)和CaPbO4(s)化合物生成,延缓了PbO(g)生成温度,并且Al2O3对Pb脱除效果优于SiO2和CaO.焚烧实验得到,随着焚烧温度的升高,焚烧底渣中Pb的残留量有减小趋势,并且底渣中Pb的易还原态比例逐渐增加,残渣态比例有下降趋势;焚烧时间的延长,对焚烧过程中Pb的挥发影响不大,但底渣中Pb的残渣态比例有所减小.焚烧过程中水分的增加导致Pb的氯化态向氧化态转变,阻滞了Pb的氯化物挥发,而空气过剩系数的增加,导致Pb的残留率下降.污泥焚烧过程中固体吸附剂CaO、Al2O3、粉煤灰和高岭土的加入有利于Pb的残留并固定在焚烧底渣中,从控制Pb挥发角度来看,CaO及Al2O3的效果要优于粉煤灰和高岭土.关键词：污泥焚烧；Pb；形态；迁移；吸附剂；热力学平衡分析中图分类号：X705文献标识码：A文章编号：1000-6923(2014)02-0466-12MigrationbehaviorofPbanditsvaporizationcontrolduringsewagesludgeincinerationprocess.LIUJing-yong1