【摘 要】
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随着经济水平的提高和人口数量的增长,城市固体废弃物已经逐渐成为各个城市面临的环境问题,由于焚烧法具有减量化、无害化、资源化和余热利用等优点,逐渐成为现在最主要的固体废
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随着经济水平的提高和人口数量的增长,城市固体废弃物已经逐渐成为各个城市面临的环境问题,由于焚烧法具有减量化、无害化、资源化和余热利用等优点,逐渐成为现在最主要的固体废弃物处理技术之一。而在固体废弃物焚烧中,重金属是最受关注的污染物之一,而铬又是其中最具有毒害的一种,铬主要以Cr(III)和Cr(VI)形态存在,其中Cr(VI)比Cr(III)的毒性强100-1000倍,因此对焚烧过程中铬的形态释放和脱除的研究显得尤为重要。本文通过在立式管式炉上的实验以及热力学软件的模拟计算,研究了固体废弃物焚烧过程中温度、停留时间、氧气、氯和水分对铬的形态释放的影响,并分析了六种不同的吸附剂对不同形态铬的吸附效果、作用机理及温度和氯对吸附效果的影响。研究发现,固体废弃物焚烧中,铬大部分停留在底灰中;温度的升高、停留时间和氧含量的增加,氯的加入会促进铬的蒸发释放和六价铬的形成,而水分的影响则较小;六种吸附剂对于总Cr的脱除率:竹炭>活性炭>氧化钙>沸石>膨润土>氧化铝;对于Cr(VI)的脱除率:氧化钙>膨润土>沸石>竹炭>活性炭>氧化铝;氧化钙会通过化学反应使近78%的Cr(III)转化为Cr(VI),竹炭和活性炭能不仅能吸附较多的铬,还能将大部分的Cr(VI)还原为Cr(III);温度对于氧化钙的吸附效果影响较大,氯的加入会削弱了氧化钙对铬的脱除效果。另外通过热力学模拟发现,固体废弃物焚烧过程中主要产物为Cr2O3(s),CrO2(g)和CrO3(g), Cr(VI)含量随着温度的升高含量逐渐增多;氯的加入会形成CrO2Cl2(g)和CrCl3(g);通入气体中氧含量的增加使CrO2(g)和CrO3(g)等化合物开始生成的温度进一步提前,并使Cr(VI)的含量提高;CaO与铬作用生成了CaCrO4和CaO Cr2O3两种物质。
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