收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

典型西部粉煤灰中重金属元素淋滤特性研究

龚勋  
【摘要】:西部大开发在加速煤炭资源转换利用的同时,也引发了严重的生态环境问题。燃煤污染物已经对广大西部人民的身体健康造成了直接危害,并为国内外所普遍关注。煤灰废弃物的危害性主要有两方面:一为扬尘污染,二为重金属元素浸溶污染水源。相比扬尘污染,重金属元素浸溶污染更难引起人们的重视。国内外学者在此方面已经开展了大量的研究工作,主要问题在于淋滤试验往往不能有效预测实际粉煤灰堆放时重金属元素的迁移,缺乏针对西部典型粉煤灰中重金属元素淋滤特性以及无害化处置方法系统研究。有鉴于此,本论文将以粉煤灰中重金属元素淋滤特性为主线,目标是揭示西部典型粉煤灰中重金属元素的赋存形态以及影响其浸溶特性的内在及外在因素,在同时考虑环境因素和经济因素的前提下,提出绿色、经济的排放控制方法。 通过对贵州省某燃煤电站的干式储灰场的灰仓粉煤灰、堆放粉煤灰、周边土壤、地表水、地下水的采样及分析,证实了粉煤灰的堆放会对周边环境造成一定影响。所研究灰场堆放的粉煤灰中的重金属元素的迁移率大小关系为:Cd Zn Cu Pb CrCo,其中Cd的迁移率高达52%;利用Nemerow指数分析了不同区域土壤中重金属元素的污染情况,距离灰场较近的土壤受污染程度较高,Cd在土壤中具有最高的单污染指数;灰场的排水具有较高的pH值、电导率以及较高的重金属元素浓度,除Cu以外,所研究的重金属元素在附近河流下游中的含量都显著高于上游中的含量,并造成下游水样中Cd、Cr和Pb的含量超过了地表水质量标准。值得关注的是,粉煤灰中Cd的较大迁移率影响了其在周围土壤及水环境中的浓度分布。 利用逐级提取技术研究了静电除尘器不同电场及不同工况下,典型西部粉煤灰中重金属元素的赋存形态。对于所研究煤灰中的重金属元素,残渣态的Cr、Cu和Cd含量均超过80%,性质较为稳定;末级电场的粉煤灰中的V、Cr、Cu和Cd在较易发生迁移的(离子交换态和酸溶态之和)形态中的分布较高,说明其更容易在自然环境中发生迁移。当锅炉负荷增加时,粉煤灰中的易迁移形态的重金属元素主要受到飞灰粒度变小以及未燃碳减少两个方面的影响。 针对典型的西部燃煤电站粉煤灰,研究了其中部分重金属元素在不同pH值、液固比、淋滤温度、淋滤时间条件下的淋滤特性。对于所研究的粉煤灰,淋滤液pH值是影响其中主要重金属元素淋滤特性的主要因素。Visual MINTEQ模拟结果表明淋滤液pH会影响Cd、Ni和Pb的主要沉淀相Cd4(OH)6SO4和Cd(OH)2、Ni(OH)2和PbO·PbSO4的含量。随着淋滤液固比的增大,重金属元素的淋出率增大,当淋滤液固比大于30:1时,元素的淋出率增加变缓,趋于稳定。在15℃-45℃范围内,淋滤温度对Cr和Cd元素的淋出率影响并不显著,但有一定增加的趋势。不同的淋滤时间对各元素的影响并不一致,在168小时时间中,Cr和V元素的淋出率基本趋于稳定,而Cd与Pb的淋出率还呈现上升的趋势。 采用下流式循环柱淋滤系统研究了典型西部粉煤灰中不同重金属元素的动态淋滤特性。Cd在柱淋滤16天以后,Co在柱淋滤9天以后的浓度增加速度减缓,有趋于稳定的趋势,而对于Pb和Zn在淋滤40天时间后的浓度依然未达到平衡。锌元素在较大粒径的粉煤灰淋出液中浓度较大,而铅元素则在较小颗粒粒径的粉煤灰淋出液中浓度较大。实际灰场堆放的灰样中重金属元素的滤出比例比柱试验中的高出一个数量级左右,但都存在Co Cr Pb Zn Cd的规律,说明通过修正,柱淋滤试验能够比批淋滤试验更好反映实际淋滤过程中不同元素的淋出特性。 提出了一种利用低浓度硫酸亚铁溶液处理电厂粉煤灰的方法。对于Co、Cr和Cu元素,能较好控制其在酸性淋滤液条件下的迁移。主要机理在于氢氧化铁的物理吸附作用以及(CrxFe1-x)(OH)3和尖晶石型化合物CuxFe3-xO4等稳定二次矿物生成。处理液固比为5:1时,对三种粒径粉煤灰中Cr的控制率分别达到48.17%、40.38%和49.11%;处理后和未处理粉煤灰的柱淋滤试验的结果显示,粉煤灰中所研究元素的迁移控制率较批淋滤低,主要由于部分二次矿物的生成受到了抑制。硫酸亚铁处理方法并不能较好控制Cd、Ni和Pb在酸性条件下的迁移。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 罗忠涛;马保国;杨久俊;李相国;张磊;;高温对粉煤灰表面解聚作用研究[J];中国矿业大学学报;2011年05期
2 肖利萍;吕娜;李顺武;徐超;;粉煤灰颗粒吸附剂处理含磷废水的试验研究[J];非金属矿;2011年03期
3 周立霞;王起才;;粉煤灰粒度分布及其活性的灰色关联分析[J];硅酸盐通报;2011年03期
4 李东宇;;粉煤灰和矿粉在混凝土中的应用[J];科技信息;2011年21期
5 李响;刘仍光;严建军;;粉煤灰对复合胶凝材料硬化浆体微结构的影响[J];电子显微学报;2011年03期
6 程宝军;邓敏;莫立武;;熟料细度对粉煤灰水泥浆体强度和自收缩的影响[J];水泥;2011年08期
7 贾悦;纪殿彬;;矿渣 粉煤灰高性能混凝土抗硫酸盐侵蚀机理[J];科技致富向导;2011年27期
8 刘贺琴;王清萍;张江山;陈祖亮;;氧化硫硫杆菌浸出污泥中重金属的分析与评价[J];福建师范大学学报(自然科学版);2011年04期
9 彭敏;钟惠球;周亚民;李永梅;;SEM/EDS,Super FE-SEM研究酸与粉煤灰的剥蚀作用[J];东莞理工学院学报;2011年03期
10 焦晓飞;;粉煤灰硅酸盐水泥中最佳粉煤灰掺入粒径研究[J];新世纪水泥导报;2011年04期
11 董金虎;石振武;杨守洁;祁本利;;PVC/粉煤灰复合板的性能研究[J];塑料工业;2011年05期
12 ;[J];;年期
13 ;[J];;年期
14 ;[J];;年期
15 ;[J];;年期
16 ;[J];;年期
17 ;[J];;年期
18 ;[J];;年期
19 ;[J];;年期
20 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨洋;常智慧;尹淑霞;;粉煤灰农业利用的研究进展[A];中国草学会草坪专业委员会2010年学术年会论文集[C];2010年
2 李鹏;肖启飞;李彩霞;;粉煤灰在废水处理中的影响因素及应用综述[A];2009中国选矿技术高峰论坛暨设备展示会论文[C];2009年
3 刘媛媛;高隽;刘蓉;;粉煤灰活性激发方法的研究进展[A];第三届全国商品砂浆学术交流会论文集[C];2009年
4 董刚;张文生;张洪滔;;粉煤灰在水泥浆体中的反应程度与其粒径特征参数的关系[A];中国硅酸盐学会水泥分会首届学术年会论文集[C];2009年
5 杨玉芬;盖国胜;郝向阳;蔡振芳;杨玉芬;;粉煤灰表面包覆技术[A];中国环境保护优秀论文集(2005)(下册)[C];2005年
6 罗洪峰;符新;李粤;廖宇兰;;新型绿色材料-粉煤灰颗粒增强铝基复合材料[A];2009海峡两岸机械科技论坛论文集[C];2009年
7 罗洪峰;符新;李粤;廖宇兰;;新型绿色材料-粉煤灰颗粒增强铝基复合材料[A];十三省区市机械工程学会第五届科技论坛论文集[C];2009年
8 张鸿波;;改性粉煤灰作橡胶填料的研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(9)[C];2007年
9 董刚;张文生;张洪滔;;粉煤灰在水泥浆体中的反应程度与其粒径体积分布的关系[A];中国硅酸盐学会水泥分会首届学术年会论文集[C];2009年
10 杨光煦;;粉煤灰坝及其地基的渗流控制[A];第十三届全国水动力学研讨会文集[C];1999年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 龚勋;典型西部粉煤灰中重金属元素淋滤特性研究[D];华中科技大学;2010年
2 项玮;脱硫粉煤灰元素释放动力学特征与风险评价[D];中国矿业大学;2012年
3 孙丽娜;碧流河上游金矿开发环境地球化学及其生态影响[D];东北大学;2002年
4 赵峰华;煤中有害微量元素分布赋存机制及燃煤产物淋滤实验研究[D];中国矿业大学(北京);1997年
5 周鸣;生物淋滤技术去除矿区土壤中的铜、锌、铅研究[D];湖南大学;2008年
6 于常武;碱性钼尾矿及其影响水体中重金属迁移转化规律研究[D];大连理工大学;2010年
7 付桂珍;粘土矿物颗粒复合材料的制备及处理电镀工业废水的研究[D];武汉理工大学;2009年
8 单耀;含煤地层水岩作用与矿井水环境效应[D];中国矿业大学;2009年
9 马双忱;烟气循环流化床脱硫技术实验研究[D];华北电力大学(河北);2003年
10 张弛;复合硫杆菌与MT基因工程菌对污泥重金属的联合生物淋滤[D];太原理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曾韩平;贵州高等级公路粉煤灰筑路适用综合技术研究[D];重庆交通大学;2012年
2 朱正国;粉煤灰生物填料的制备及应用研究[D];安徽理工大学;2010年
3 金肇岩;煤中砷、汞的淋滤迁移规律研究[D];成都理工大学;2011年
4 吴涛;不同淋滤方法对煤灰中痕量元素淋滤特性影响的研究[D];华中科技大学;2009年
5 汤蕾;粉煤灰中重金属淋滤特性试验及其处理方法的研究[D];华中科技大学;2009年
6 王克红;粉煤灰处理软基的数值模拟研究与应用[D];河北工程大学;2010年
7 李霞;粉煤灰和焦粉资源化利用处理氨氮废水的研究[D];山西大学;2012年
8 秦燕;采矿废石中重金属元素在表生条件下的淋滤迁移[D];合肥工业大学;2007年
9 牛凌燕;成都地区土壤汞对酸雨敏感性研究[D];成都理工大学;2009年
10 祝荣;铜陵新桥硫铁矿采矿废石重金属淋溶实验研究[D];合肥工业大学;2007年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978