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随着我国污水排放量的增大以及污水处理率的提高,污泥的产量日益增加。污泥焚烧因可以使污泥的减量率提高、破坏有机微生污染物、节能发电等优点而具有广泛的应用前景。由于污泥焚烧过程中排放的重金属对环境造成严重危害,制约了我国污泥焚烧工艺的发展和推广。本文采用实验方法,深入地探讨了污泥焚烧过程中铬等重金属的迁移转化特性。建立污泥焚烧实验系统,主要分为配气系统、管式炉焚烧系统和烟气吸收系统三个部分。收集焚烧后的灰渣,对灰渣内重金属含量及状态进行测量,测量方式有电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、紫外-可见分光光度法、X射线衍射(XRD)和能谱仪(EDS)。研究焚烧条件对铬及其他重金属迁移转化的影响,污泥焚烧时,改变焚烧温度、停留时间和焚烧气氛。焚烧温度设为500℃、600℃、700℃、800℃、900℃,随温度升高铬的挥发率增大,灰渣中Cr(Ⅵ)质量百分比由6.87%下降至3.60%,低温度时,灰渣中铬的化合物为Ca(CrO4)、Cr2O3、MgCr2O4,高温度时,化合物为Cr2O3、MgCr2O4, Cr(Ⅵ)化合物减少。随温度升高,Cd、Pb和Zn挥发率增大,而Ni的变化不大。停留时间范围设定为10min到100min,时间间隔为10min,随时间增加,铬的挥发率增大,灰渣中的Cr(Ⅵ)质量百分比增大后略有下降,随后稳定,Cd、Pb和Zn残留率降低,Ni略有增加。通入气流中氧气含量增加,铬的挥发率增大,促进灰渣中Cr(Ⅲ)向Cr(VI)转化,氧气过多后,Cr(Ⅵ)增多,随飞灰排入空气,灰渣内含量降低。研究固体添加剂对铬及其他重金属迁移转化的影响,选择CaCl2、CaO、SiO2、 Al2O3、NH4Cl、(NH4)2SO4和(NH4)3PO4作为固体添加剂,实验数据表明,CaCl2、 CaO有利于Cr2O3向Ca(CrO4)转化,SiO2可以固定灰渣中的铬,降低其挥发性。NH4Cl、(NH4)2SO4和(NH4)3PO4促进铬的挥发,使灰渣中Cr(Ⅵ)含量降低。在于固体添加剂混烧时,CaCl2、CaO使As、Cd、Ni、Pb和Zn得挥发率增大。