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焚烧炉渣和燃煤炉渣是常见的工业固体废弃物,炉渣的应用主要在制备混凝土、建筑材料及工程路基领域。本文通过对典型的焚烧炉渣和燃煤炉渣的物理化学性质进行分析,包括炉渣的组分、烧失量、孔径结构、比表面积、X射线衍射光谱分析以及X射线荧光光谱分析,还进行了炉渣的浸出特性的分析,以评价炉渣的环境浸出安全性。在研究了炉渣的性质后,本文研究了炉渣通过物理、化学和微生物改性,作为处理生活污水的填料进行去除总氮、总磷和COD的试验,研究结果表明:(1)供热炉渣小于2mm的供热炉渣烧失量最高为22.91%,高炉增钙渣的烧失量在1.7%以下,流化床炉渣小于0.2mm粒径的流化床炉渣烧失量较高为2.20%,泰达生活垃圾焚烧渣烧失量均在在17.45%以下;焚烧炉渣的孔径大体上高于燃煤炉渣,而总孔体积流化床炉渣最大,随着粒径的增大,各炉渣的比表面积呈下降趋势。四种炉渣的组成成分十分相似,主要元素含有O、Si、Al、Fe、Ca、C等;主要的氧化物组成有SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3及含碳氧化物,晶相成分主要为SiO2,还含有一定量的矿物成分。(2)四种炉渣的重金属含量有较大的区别,其中Cr元素和Cr2O3含量由高到低依次为:泰达焚烧渣>流化床炉渣>高炉增钙渣>供热炉渣, Cu元素含量由高到低依次为:泰达焚烧渣>流化床炉渣>高炉增钙渣>供热炉渣,Pb元素含量由高到低依次为:流化床炉渣>泰达焚烧渣>供热炉渣>高炉增钙渣,Zn元素与ZnO含量由高到低依次为:泰达焚烧渣>流化床炉渣>高炉增钙渣>供热炉渣;4种炉渣分别在HVEP和TCLP浸出程序下重金属的浸出浓度均未超过标准限值,都属于一般工业废弃物;随着粒径增大,浸出浓度大体上呈下降趋势。这与粒径的大小、比表面积、炉渣性质等因素有关。(3)供热炉渣的比表面积高于流化床渣(5~10倍),微波改性能有效的提高炉渣的比表面积(提高约2倍),物理改性、化学和微生物改性供热炉渣与流化床炉渣对生活污水中总氮、总磷和COD的去除率均高于未改性的炉渣,并且化学改性去除效果最为明显,总氮去除率可达到55.61%,总磷去除率可达到82.77%,活性污泥改性流化床炉渣COD的去除率达到65.00%。上述结论表明炉渣是一种有效的处理生活污水的填料,通过适当的改性方法可以提高炉渣的处理性能,这样不仅可以促进工业炉渣的资源化利用,同时也缓解了城市污水处理的压力。