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城市生活垃圾焚烧(municipal solid waste incineration,简称MSWI)处理以显著的减量化、无害化和资源化优势而被认为是垃圾处理的最佳方式。但是,垃圾焚烧产生的飞灰中富集了大量重金属,若处置不当,容易导致重金属的浸出,威胁生态环境安全。为此,本论文在对重庆市某生活垃圾焚烧厂飞灰的理化特性和重金属浸出特性分析基础上,选用飞卡(一种液状氨基二硫代甲酸型螯合树脂,简称FACAR)和重过磷酸钙(triple superphosphate,简称TSP)复配对飞灰中重金属进行稳定,使稳定后飞灰达到生活垃圾填埋场的进场要求,并通过XRD、SEM/EDS和FTIR等分析方法对复合稳定机理进行探究。主要结论如下:(1)XRF分析飞灰的化学组成发现,由于喷入过量的石灰去除烟气中的酸性气体,本研究飞灰中CaO含量很高,而相对于国内其他地区飞灰SiO2含量较低;XRD分析飞灰的物相组成显示,原灰中化合物的主要晶型为KCl、NaCl、CaCO3、CaSO4、CaClOH和SiO2等,而醋酸缓冲溶液法浸出后的飞灰中主要晶型是CaCO3和CaSO4。(2)SEM观察飞灰表面形态看出,原灰颗粒多为不规则形状聚合体或絮状体,且表面孔隙率较高,而浸出后的飞灰无固定的形态,表面孔隙率也明显下降;EDS点扫分析发现原灰和浸出后的飞灰中O、Ca和C三种元素含量最高,重金属元素含量很少甚至不足1%,但浸出后的飞灰中S和Si元素的含量明显提高;EDS面扫结果发现浸出前后飞灰中的重金属元素较为均匀分布在飞灰颗粒中,并没有富集在某一特定区域或颗粒上;FTIR分析表明原灰中的主要基团为O-H、CO32-、SO42-和Si-O-Si,浸出条件对SiO2的晶格产生了影响。(3)在一定范围内,随着初始pH值增大,Pb、Cd、Ni、Cr、Cu和Zn等六种重金属的浸出浓度都随之降低,但当pH超过一定值后,Pb和Zn的浸出浓度又会随pH的增大而有所增加,Cr和Cd的浓度也稍微有所回升,Ni的浸出浓度则基本保持不变,Cu的浸出浓度则缓慢降低。(4)无机药剂NaH2PO4、TSP和Na2S对飞灰中重金属Pb、Cd和Ni的稳定效果为TSP>Na2S>NaH2PO4;有机药剂FACAR对重金属Pb、Cd和Ni的稳定化效果明显高于二乙基二硫代氨基甲酸钠(Sodium diethyldithiocarbamatre,简称DDTC)和乙基黄原酸钾(Potassium ethyl xanthate,简称EXT),在3%的添加量下,飞灰中Pb、Cd和Ni的稳定化比例达到91.52%、100%和100%;EXT对Pb的稳定化效果优于DDTC,而DDTC对Cd和Ni的稳定化效果比EXT好。(5)用3%的FACAR和3%的TSP复合稳定飞灰中重金属时,浸出液中Pb的稳定化比例为98.06%,Cd和Ni未检出,此时飞灰可满足生活垃圾填埋场的进场要求;复合稳定飞灰后,重金属Pb、Cd和Ni的稳定态比例均有大幅度提高,弱酸提取态较多的转化为有机结合态或残渣态,对环境影响也大大降低。(6)复合稳定并没有改变飞灰的主要晶型,且复合药剂稳定后飞灰表面孔隙率明显下降,其中P和S元素含量明显提高,FTIR分析发现稳定后飞灰的基团中含有C=S和磷酸盐,这些结果都说明复合稳定药剂与飞灰中的重金属发生了沉淀、螯合等化学反应,从而有效阻止了重金属的浸出。