填埋、堆肥和焚烧是我国处理城市生活垃圾的主要方式。城市生活垃圾焚烧技术与填埋和堆肥相比具有无害化、减量化、资源化三大优点。因此,近年来,我国垃圾焚烧处理率迅速增长。2014年底,我国建成垃圾焚烧厂188座,焚烧处理总量为5330万吨,占无害化处理总量的32.51%。在“十三五”期间,焚烧处理能力将会进一步增长,预计到2020年,我国垃圾焚烧处理率将达到50%。然而,城市生活垃圾焚烧后会产生大量飞灰,垃圾焚烧飞灰中富集了大量重金属,若将其直接填埋,飞灰中易溶性的有害重金属成分会随着垃圾渗滤液重新进入环境并威胁生态环境安全。本论文对城市生活垃圾焚烧飞灰（MSWI fly ash）的理化特性,包括垃圾焚烧飞灰的化学组成、矿物组成以及不同标准下的浸出特性进行了分析。根据TCLP1311、HJ/T299-2007、HJ/T300-2007和HJ/T557-2009四种毒性浸出方法的浸出结果,发现垃圾焚烧飞灰中Pb、Ni的浸出浓度均超过生活垃圾填埋污染控制标准（GB16889-2008）的规定值,且固体废物浸出毒性浸出方法醋酸缓冲溶液法（HJ/T300-2007）、美国环保署的毒性浸出方法（TCLP1311）的浸出结果中Cd的浸出浓度超过生活垃圾填埋污染控制标准（GB 16889-2008）的规定值,由此可以判定垃圾焚烧飞灰属于危险废弃物,必须进行稳定化处理才可进行安全填埋或后续处置。本论文采用磷酸稳定飞灰中的重金属,探究不同磷酸添加量、不同温度以及不同液固比对磷酸稳定飞灰中重金属的影响,并对磷酸稳定飞灰重金属前后溶液中主要阴阳离子浓度的变化进行了探讨。发现反应温度为40℃,磷酸添加量为飞灰质量4%,液固比为3:1时,磷酸稳定飞灰中重金属的效果最好。而磷酸稳定飞灰重金属前后,溶液中主要阴阳离子的浓度都有所下降,说明飞灰中主要阴阳离子在磷酸稳定化处理过程中会参与反应并可能影响磷酸稳定飞灰中重金属的效果。综合磷酸对飞灰中重金属的稳定效果,本论文进一步探索磷酸稳定重金属的理论机制。经过对磷酸盐类物质与羟基磷灰石类物质对重金属稳定效果的比较,发现羟基磷灰石类物质对重金属的稳定效果远好于磷酸盐类物质。因此本研究对羟基磷灰石类物质稳定重金属的最优条件进行了探究,研究结果表明Ca/P为1.67,温度为40℃时,羟基磷灰石类物质对重金属的稳定效果最好,而且此稳定化产物在不同pH条件下都比较稳定。通过研究反应体系中主要阴阳离子对磷酸稳定重金属的影响,发现反应体系中的主要阴阳离子可能会取代羟基磷灰石类物质中Ca²⁺与OH^-的位置,对羟基磷灰石类物质的合成造成影响,从而使羟基磷灰石类物质对重金属的稳定效果变差。综上可知,温度为40℃,磷酸添加量为飞灰质量4%,液固比为3:1时,磷酸对飞灰中重金属稳定效果较好,但远不及纯化学合成羟基磷灰石类物质对重金属稳定效果好,可能是因为飞灰体系中含有多种除Ca²⁺、PO₄^3-+的阴阳离子(如Na⁺,K⁺,Mg²⁺,Cl^-,SO₄^2-)会取代羟基磷灰石类物质中Ca²⁺与OH^-的位置,从而影响羟基磷灰石类物质对重金属的稳定效果。