2.4初始pH值对焚烧灰重金属渗沥浓度的影响
Kim[4]比较了pH值、L/S比、接触时间等参数对重金属渗沥性的影响,结果发现pH值是最重要的因素。不同pH值下的BA1中重金属的渗沥率曲线分别如图3所示。从图3可以看出,在pH值为2的酸性环境中,所有重金属的渗沥率最高,随着pH值接近中性,重金属渗沥率明显降低,主要是由于在强酸环境下重金属碳酸盐态的溶解,焚烧灰中Pb和Zn等碳酸盐态含量较高的重金属的浸出浓度随pH值变化明显。在碱性环境中Cd,Cu,Cr,Ni的渗沥率非常低,接近于0。原因是在NaOH的碱性溶液中可发生式(1)的反应[5],其中M为Cd,Cu,Zn,Pb等。
图2不同颗粒度下BA1重金属形态分布
Pb的渗沥率随pH值变化曲线近似U形,Pb的渗沥率在pH值小于7时随pH值增大而减小,随后在pH值>11时随pH值变大而增加,这是由于Pb略接近两性金属,在弱碱性环境中发生式(1)反应,在强碱溶液中,Pb能与OH-结合形成络合离子Pb(OH)3-,这种络合离子易溶解。
BA1中Pb,Zn,Cd在较低pH值环境中浸出率较高,这与它们的碳酸盐态含量较高有关。底灰如果直接填埋,在自然界的酸性环境中存在潜在渗沥危险。
图3不同pH值下BA1重金属渗沥率
3结论
(1)底灰重金属渗沥浓度低于危险废物规定的阈值,但底灰中Zn和Pb的碳酸盐态(F2)含量较高,在酸雨等自然条件下仍具有一定的潜在危险性。
(2)底灰中Zn和Pb的可交换态(F1)主要分布在小颗粒中,Pb的碳酸盐态(F2)基本不随颗粒度变化。
(3)随着初始pH值增加,Cd,Cu,Cr,Ni,Zn等重金属渗沥率逐渐降低直至0,但Pb的渗沥率随pH值增加呈近似U形变化,先降低后升高。
参考文献略