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城市生活垃圾焚烧化处理可以破坏有机毒性物质，降低垃圾体积，减少垃圾重量，回收能源，但垃圾焚烧后产生的炉渣和飞灰里也会富集如Hg、Cd、Pb、As等有毒害性质的重金属，如果处理不当，在酸雨等自然环境因素的作用下，重金属将逐渐渗滤出来，重新进入环境，污染地下水源。因此，必须对垃圾焚烧飞灰进行无害化处理，减少垃圾焚烧带来的二次污染。
陆胜勇等人对垃圾流化床焚烧飞灰中重金属的渗滤特性进行了研究，揭示了初始浸取液pH
值和飞灰的组成是影响飞灰中重金属渗滤特性的影响因素。李晓东等人研究了城市生活垃圾炉排焚烧炉飞灰中6种重金属Pb、Zn、Ni、Cd、Cr、Cu在不同pH值和不同液固比(L／S)下的渗滤特性，指出飞灰中重金属易在酸性条件下渗滤。严建华等人对流化床焚烧炉混烧垃圾和煤的布袋飞灰进行了重金属的浸出特性实验，探讨了液固比、初始pH值及浸出时间对飞灰中重金属Pb、Zn、Ni、Cd、Cr、Cu的浸出影响和变化规律。本文对以城市生活垃圾为主，采用原状生活垃圾与已预热空气混合焚烧方式，HMW二段往复式炉排，半干式中和反应塔，复膜布袋过滤器烟气处理系统焚烧垃圾的温州临江垃圾焚烧发电厂产生飞灰的重金属浸出特性进行了研究，通过研究不同的液固比、初始pH值及浸出时间对飞灰中重金属Hg、As、Pb、Cr、Cd、Ni、Cu、Mn的浸出影响及其变化规律，得出本地特点飞灰的重金属渗滤特性，为下一步如何对其进行无害化处理和综合利用提供相关依据。
1实验部分
1.1实验设备
3080E3型X射线荧光光谱仪；PE4300DV型电感耦合等离子体光谱仪；WHG-102A2型氢化物发生器加Z-5000型原子吸收分光光度计(测As和Hg)；ZHWY-2112双层全温度恒温摇瓶机；PB-20数显pH计；Z-5000原子吸收分光光度计；WHG-102A2型氢化物发生器。
1.2飞灰样品分析
本文实验的飞灰样品取自温州临江垃圾焚烧厂，该厂采用原状生活垃圾与已预热空气混合焚烧方式，实验所用垃圾焚烧飞灰从布袋除尘器后收集。
飞灰的主要化学成分用四硼酸锂熔融玻璃片法制样，使用x射线荧光光谱法测定；飞灰重金属含量采用HNO3-HF-HC104方法消解，用火焰原子吸收分光光度计来测定；飞灰中As和Hg测定用HNO3-H2O2-HCl消解试样，用原子吸收-氢化物发生器法测定。
1.3飞灰样品浸出实验方法
采取的浸出方法TCLP(Toxicity Characteristic Leaching Procedure)是由美国EPA在原有的危险废物提取程度(EP)基础上改进提出的，是一种确定废物浸出毒性的标准方法。本实验中采用的TCLP实验步骤：将飞灰样品碾磨至颗粒尺寸<lmm，在TCLP浸取条件下浸取，中速定量滤纸过滤，收集全部滤出液，即为浸出液，摇匀后供原子吸收分析测试用。
1.4浸取液和浸取条件的选择
本实验采取的浸取液由冰醋酸(CH3COOH)配成，pH值为2.88±0.05。浸取方法所采取的液固比L／S为25比1(mL／g)，振荡器的转速为(110±2)r／min，振荡时问为18h±2h。
以上述实验参数为基准，变换某个参数，进行TCLP浸取实验后，测各组浸出液的pH值，用原子吸收火焰光度法和原子吸收一氢化物发生器法测定浸出液的Pb、Cr、Cd、Ni、Cu、Mn、Hg、As等重金属的浸出浓度，以研究该参数对飞灰重金属的浸出影响。
2结果与讨论
2.1飞灰样品分析结果
飞灰的主要化学成分及重金属含量见表1和表2。从中看出飞灰中的重金属以Pb含量最高。
表1实验所用垃圾焚烧飞灰主要化学成分（w/％）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。
(2)重金属的浸出量都随液固比的增加而增加，Cr、Pb、Hg、As在液固比大于25时开始呈强上升趋势，Ni、Cd、Mn在液固比大于25后曲线变化较平缓，As在液固比大于60时，浸出量反而有所降低，说明As在此时浸出量几乎己达最大值，液固比再增大只能起稀释作用。
(3)增加浸出时间，Hg的浸出浓度是先下降后上升，说明Hg会随着浸出时问增加而增加浸出量；Cr的浸出浓度则随着浸出时问的增加先上升，30h达到最大后增加浸出时问对浸出浓度的影响不大；Cd、Cu、Pb、Ni、Mn在浸出时问2h～6h时浸出浓度迅速减小，此后时间增加浸出浓度基本保持不变；As则相反，在浸出时问2h～6h时浸出浓度迅速增加，在6h后时问增加浸出浓度只是在30h～48h之问有波动，总体维持变化不大趋势。
(4)在液固比、初始pH值及浸出时问这三个影响因素中，pH值对重金属的浸出影响较大，重金属在酸性环境下浸出浓度远远大于碱性情况下的较易浸出，但Pb在pH>12时渗滤的浓度有增加，可能是Pb在碱性情况下会与OH一生成络合物而易于浸出有关。
