垃圾衍生燃料燃烧飞灰中重金属元素的浸出机制研究-李兴华.docx
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1、国内图书分类号: X799.3 国际图书分类号: 密级:公开 西 南 交 通 大 学 研 究 生 学 位 论 文 垃圾衍生燃料燃烧飞灰中 重金属元素的浸出机制研究 年 级 2014级 姓 名 李兴华 申请学位级别 工学硕士 专 业 环 境 科 学 与 工程 指 导 老 师 黄 涛 教 授 Classified Index:X799.3 U.D.C:(此处填国际图书分类号 ) 邐驪 Southwest Jiaotong University Master Degree Thesis RESEARCH ON LEACHING MECHANISM OF HEAVY METALS IN REFUSE
2、DERIVED FUEL COMBUSTION FLY ASH Grade: 2014 Candidate: Li Xinghua Academic Degree Applied for : Master Speciality: Environmental Science and Engineering Supervisor: Prof. Huang Tao May, 2017 西南交通大学 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授 权西南交通大学可以将本论文的全部
3、或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用 影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1. 保密口,在年解密后适用本授权书 ; 2. 不保密 s/, 使用本授权书。 (请在以上方框内打 “ V” ) 学位论文作者签名 : 曰期: 指导老师签名 曰 期 : 丄 西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献 ) 声明 本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下: 本论文以不同地区填埋场堆积的 2种陈化飞灰(堆积时间半年)及 2种新鲜飞灰 (堆积时间一周)为研究对象,在不同 pH浸出实验的基础上,应用地球化学模拟软件 Visual MINTEQ对飞灰中重金属元素 ( Cu、 Cd、
4、Cr、 Pb、 Zn)的浸出机制进行分析研 究,重点考虑温度这一参数对重金属浸出行为的影响,从而为 RDF燃烧飞灰的资源化 利用提供参考依据。 本人郑重声明:所呈交的学位论文,是在导师指导下独立进行研究工作所得的成 果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰 写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均己在文中作了明确说明。 本人完全了解违 反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。 日期:圳 7 - 摘 要 随着垃圾焚烧技术在国内的发展,垃圾衍生燃料 ( Refuse Derived Fuel, RDF)凭 借燃烧充分、热值高、燃烧产物污染程度低等优
5、势,在国 内开始被广泛关注。 RDF燃 烧后产生的飞灰具有潜在的资源化利用前景,但是处置不当仍对环境存在一定的危害。 目前,国内外对 RDF飞灰的理化特性做了大量的研究,但对 RDF燃烧飞灰中重金属 的浸出机制研究甚少。本论文旨在研究填埋场堆积的 RDF飞灰中重金属的浸出机制, 为 RDF飞灰的资源化利用提供参考依据。重点进行以下几方面的工作: (1) 本论文以不同地区填埋场堆积的 2种陈化飞灰(堆积时间半年)及 2种新鲜 飞灰(堆积时间一周)为研究对象,进行了不同 pH值下的浸出实验,实验结果表明, 两种RDF飞灰中, Cu、 Zn、 Cd、 Cr及 Pb的浸出行为均为阳离子浸出模式,随着
6、pH 值的增加浸出液中元素浸出浓度会降低; Cr的浸出行为也类似于两性浸出模式,浸出 液中的元素浸出浓度在中性 pH条件 ( pH约为 7)时最低,而在酸性和碱性环境下增 大。 (2) 采用地球化学模拟软件 Visual MINTEQ模拟室温下不同 pH值下重金属浸出 过程,从而通过模拟结果分析比较重金属的浸出机制。结果表明: Cr及 Cu属于氧化 还原反应敏感型元素 ,Cd、 Pb及 Zn则属于敏感性较低或无氧化还原敏感型元素;重金 属元素中 Cr、 Cu、 Cd、 Pb 及 Zn 分别以 Cr (III)、 Cu (II)、 Cd (II)、 Pb (II)及 Zn (II)形态存在。 (
7、3) 采用地球化学模拟软件 Visual MINTEQ模拟不同温度下重金属浸出过程, 从而研究温度是否对重金属的浸出行为存在影响。结果表明:不同温度下,同种重金 属在陈化飞灰与新鲜飞灰中的浸出行为表现一致;温度对重金属元素 Cd、 Pb和 Zn的 浸出影响很小,而对 Ci 及 Cu的浸出有一定的影响,在一定 pH范围内,温度越高 Cr 及 Cu重金属元素越易浸出,温度越低越不利于 Cr及 Cu重金属元素的浸出。 本论文完成了对 RDF燃烧飞灰中重金属浸出机制的研究,模拟分析了不同温度对 重金属浸出行为的影响,对 RDF燃烧飞灰的资源化利用具有一定参考价值。 关键词:垃圾衍生燃料;飞灰;重金属;
8、浸出机制 Abstract With the development of waste incineration in China, Refuse Derived Fuel (RDF) has been widely concerned in the country because of its full combustion, high calorific value and low pollution of combustion products. The fly ash generated after the incineration of RDF has the potential o
9、f resource utilization, but it is also harmful to the environment, if it is disposed improperly. At present, there are a lot of research on the physical and chemical properties of RDF fly ash at home and abroad. However, there is little research on the leaching mechanism of heavy metals in RDF incin
10、eration fly ash. The purpose of this paper is to study the leaching mechanism of heavy metals in RDF fly ash accumulated in landfill, and to provide reference for RDF fly ash resource utilization. Focusing on the following aspects of research work: (1) In this paper, two kinds of aged fly ash (accum
11、ulation time of six months) and two kinds of fresh fly ash (accumulation time one week) were collected from different landfill sites. The leaching experiments at different pH values were carried out. The result showed that the leaching behavior of Cu, Zn, Cd, Cr and Pb in the two kinds of RDF fly as
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