在一維固定燃燒爐上進行了城市污水污泥層燃模擬實驗,重點研究了不同焚燒工況條件下重金屬Pb的遷移行為和形態(tài)轉(zhuǎn)化特征,并利用4種固體吸附劑(CaO、Al2O3、粉煤灰和高嶺土對污泥焚燒過程中Pb的排放進行脫除,同時把結(jié)果與熱力學模型計算進行了對比。

熱力學平衡計算得到污泥焚燒過程中Pb主要以PbO(g)形式揮發(fā),當氯化物存在時,Pb主要以PbCl2(g)形式揮發(fā),并且Cl有促進Pb揮發(fā)的趨勢;當硫化物存在時,Pb主要以PbSO4(s)形式存在,阻滯了Pb的揮發(fā);固體吸附劑Al2O3、SiO2、CaO的加入有穩(wěn)定的(PbO)(Al2O3)(s)、PbSiO3(s)和CaPbO4(s)化合物生成,延緩了PbO(g)生成溫度,并且Al2O3對Pb脫除效果優(yōu)于SiO2和CaO。

焚燒實驗得到,隨著焚燒溫度的升高,焚燒底渣中Pb的殘留量有減小趨勢,并且底渣中Pb的易還原態(tài)比例逐漸增加,殘渣態(tài)比例有下降趨勢;焚燒時間的延長,對焚燒過程中Pb的揮發(fā)影響不大,但底渣中Pb的殘渣態(tài)比例有所減小.焚燒過程中水分的增加導致Pb的氯化態(tài)向氧化態(tài)轉(zhuǎn)變,阻滯了Pb的氯化物揮發(fā),而空氣過剩系數(shù)的增加,導致Pb的殘留率下降。

污泥焚燒過程中固體吸附劑CaO、Al2O3、粉煤灰和高嶺土的加入有利于Pb的殘留并固定在焚燒底渣中,從控制Pb揮發(fā)角度來看,CaO及Al2O3的效果要優(yōu)于粉煤灰和高嶺土. （中國環(huán)境科學2014年第2期）