垃圾焚烧发电厂飞灰浸出毒性的研究

2.2.2液固比对TCLP后浸出液重金属浸出的影响
为研究不同的液固比下等量的飞灰所浸出的重金属的变化趋势，将重金属浸出浓度mg/L。换算成单位浸出总量mg/g，即指1g飞灰所浸出的重金属量。结果如图2所示。
由图2看出，八种重金属的浸出量都随着液固比的增加而增加，其中Cr、Pb、Hg、As在液固比大于25时开始呈强上升趋势，而Ni、Cd、Mn在液固比小于25时，增加迅速，在液固比大于25后，曲线变化较平缓，重金属浸出量逐渐稳定。As在液固比大于60时，浸出量反而有所降低，说明As在此时浸出量几乎已达最大值，液固比再增大只能起稀释作用。
2.3浸取液pH值对TCLP后浸出液pH值、重金属浸出的影响
为了研究浸取液pH值对TCLP后浸出液pH值和重金属浸出的影响，实验选取以冰醋酸(CH3COOH)和氢氧化钠(NaOH)溶液配制成pH值为1.03、1.95、2.97、3.95、4.89、6.13、6。98、7.96、10.06、11.95、13.78的浸取液，对飞灰进行浸取实验，其结果见图3和图4。

图3飞灰浸出前后pH变化

图4初始pH值对重金属浸出的影响
2.3.1浸取液pH值对TCLP后浸出液pH值的影响
由图3可见，浸取液pH<7.03时，浸出液与浸取液pH值基本相等；浸取液pH值为7.03～10.02时，浸出液的pH值出现了一个平台，保持在8.3±0.3之间，其后又与浸取液的pH值相差不大。这可能与飞灰的缓冲能力有关。有关研究指出，Al和Ca化合物的溶解是飞灰具有缓冲能力的主要因素，故其在浸取液为中性、弱酸和碱性的情况下表现出一定的缓冲能力，因此浸出液pH值变化很小。由于浸出液pH值主要受飞灰溶出的碱性和两性物质影响，所以浸取液在pH值大或小，酸性强或很弱时，飞灰的中和能力就会失效。
2.3.2浸取液pH值对TCLP后浸出液重金属浸出的影响
由图4分析得出，在pH值为6.13之前，各金属元素的浸出浓度都大于pH值6.13之后的浸出浓度，表明飞灰中的重金属较容易在酸性环境下浸出。Mn、Ni、Hg、As、Cr、Cd的浸出浓度曲线形状基本相似，都是随着浸取液的pH值增大浸出浓度逐步降低，在pH3.02～3.94处浸出浓度有一个回升，到pH>5.00后一路降低；Pb和cu的浸出浓度曲线形状很相似，在pH值大于1.96后浸出浓度明显增加，在pH值2.97～6.13之间变化不大，只是都在pH3.95处有一个下降，在pH≥6.13后浸出浓度随pH值的增大而减小，在pH≥11.95后Pb的浸出浓度随着pH值的增大而增加很多。Mn、Ni、Cu、Pb、Cr、Pb、As、Hg各金属元素随着浸取液的pH增加浸出浓度趋势都在减小，这表明飞灰中的重金属容易在酸性环境下浸出，这与前人的实验基本是类似的。Pb在pH>12后出现反弹，浓度增加，说明Pb在碱性情况下也易于浸出。
从表3中可以看出，Pb、Cd的浸出浓度不同程度地超出我国危险废物鉴别标准的允许浓度，其中Pb的浸出浓度在任意条件下都远远超过我国危险废物鉴别标准的允许浓度，而Cd在碱性条件下的浸出浓度减弱至低于国家标准值，Cu和Cr在碱性条件下的浸出浓度比在酸性条件下要小很多，而Ni、As、Hg在任意pH值浸取条件下的浸出浓度都低于我国危险废物鉴别标准的允许浓度(我国危险废物鉴别标准中无Mn的数据)。这些数据说明，飞灰的毒性在酸性条件时比碱性条件下要大很多。
2.4浸出时间对TCLP后浸出液pH值、重金属浸出的影响
为研究浸出时间对TCLP后浸出液pH值和重金属浸出的影响，实验选取振荡时间为2h、4h、6h、18h、24h、30h、42h、48h、54h、66h、72h的实验条件对其进行研究，其它实验条件与前相同。结果见图5和图6。
2.4.1浸出时间对TCLP后浸出液pH值的影响
由图5可见，在其他浸出条件相同的情况下，浸取不同时间后的浸出液的pH值仅在最初的2h～4h有较大变化，其余浸出液的pH值相差不大，但还是随着浸出时间的增加呈少量上升的趋势，这可能与飞灰中溶出的碱性物质随着浸出时间的增加而少量增加有关。
2.4.2浸出时间对重金属浸出的影响
由图6所示，Hg随着浸出时间的增加，浸出浓度下降，在浸出时间为42h后开始呈上升趋势；Cr的浸出浓度随着浸出时间的增加呈上升趋势，30h达到最大，而后浸出时间增加对浸出浓度的影响不大；Cd、Cu、Pb、Ni、Mn在浸出时间2h～6h时浸出浓度迅速减小，在6h后时间增加浸出浓度基本保持不变，而As则相反，在浸出时间2h～6h时浸出浓度迅速增加，在6h后时间增加浸出浓度变化平缓，只是在30h～48h之间有波动。

图6浸出时间对重金属的影响

3结论
(1)飞灰中Cd的浸出浓度在酸性条件下不同程度地超过我国危险废物鉴别标准的允许浓度，而Pb的浸出浓度在任意pH条件下都超标，Cd、Pb在酸性条件下的浸出浓度都远大于中性和碱性条件，其它重金属在浸取液的pH≤4.89时的浸出浓度远远大于pH≥4.89时的浸出浓度，说明碱性条件下飞灰的毒性比酸性条件下要小。