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城市生活垃圾焚烧飞灰随着焚烧技术的推广日渐增多。飞灰中的重金属释放到环境中将会对土壤和水体造成污染，威胁周边人群的健康。本文以重庆市某垃圾焚烧厂焚烧飞灰为研究对象，系统地研究了样品飞灰的基本表征特性、环境毒性和生物有效性，通过飞灰中重金属的电动去除实验研究，探讨电动技术去除飞灰中重金属的可行性。首先，本论文通过对采集的样品飞灰进行表征分析，环境毒性与活性分析得出以下结论：①焚烧飞灰的粒径较小，中位径大约为100m，大部分飞灰颗粒聚集在15200m，部分飞灰颗粒极细易被风吹散至大气中；焚烧飞灰中的主要元素是O、Ca、Cl、K、Na、S、Si，重金属以Pb、Zn和Cu为主；重金属主要是以氯化物、氧化物以及硅酸盐的形式存在；焚烧飞灰粒度很细，大部分为微小颗粒，比表面积大，致使飞灰中的重金属容易浸出释放。飞灰颗粒形状以不规则形状聚合体居多，球形体、絮状集合体相对较少，少数颗粒为球形体、块状体和棒状聚合体。②焚烧飞灰样品中重金属的全量实验结果表明飞灰中重金属的含量很高，其中Zn达到5239.5mg/kg，Pb的含量是2560mg/kg，As的含量是66.38mg/kg，Cu的含量为632mg/kg，Cd的含量为116.95mg/kg；浸出毒性实验表明，焚烧飞灰中Zn、Pb和Cd的浸出量远远高于《生活垃圾填埋场污染控制标准》，Pb和Cd甚至高于标准值几十倍；形态分析实验表明，焚烧飞灰Cd、Zn、Pb和Cu的酸可提取态含量较高，尤其是Cd，其含量比例达到57.3%，As的残渣态含量比较高，其比例将近94%，即As在飞灰中相对比较稳定，而Cd、Pb、Zn和Cu对周边环境和人类的影响不容忽视。其次，在电动实验过程中，阳离子交换膜的使用有效避免pH聚焦效应，最终①Cd的最高去除效率达到34%，Zn的最高去除效率为28.9%，Pb的去除率最高是25.05%；②电动去除实验后的飞灰中Zn的浸出值已低于标准值100mg/L，Pb和Cd的浸出值分别有40%和50%的减少；③实验表明电动去除试验后飞灰中重金属的生物有效态进一步降低。再次，在增强性电动去除实验中，焚烧飞灰样品的重金属去除率和浸出值减低率较无改进前有很大提高。靠近阳极处焚烧飞灰样品中各金属的的去除率最高，Zn、Pb、As和Cd的去除效率分别为：40%、32%、14%和45%。增强性电动实验后，焚烧飞灰样品中Pb和Cd的浸出值有更大程度的减少。本课题研究结果表明采用电动技术去除焚烧飞灰中的重金属是可行的。但重金属的电动去除效率有待于进一步提高。经处理后飞灰中仅有Zn元素的浸出毒性达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》，Pb和Cd未达标。同时飞灰中的水溶性离子(如Cl-、SO42-、K-)，含量很高，大大降低了电动实验过程中的电流效率，因此有必要对飞灰进行预处理。在后续的研究过程中，有必要对电动系统中重金属的释放机制、迁移机制以及新型的电动去除反应器进行研究与探讨，以促进飞灰中重金属电动处理技术的进一步发展。