污泥焚烧的重金属控制技术

焚烧厂排放尾气中所含的重金属量与污泥组成、性质、重金属存在形式、焚烧炉的操作及空气污染控制方式有密切关系。去除尾气中重金属污染物的机理有：a.重金属降温达到饱和，凝结成粒状物后被除尘设备收集而得以去除；b.饱和温度较低的重金属元素虽然无法完全凝结，但飞灰表面的催化作用会使重金属形成饱和温度较高且较易凝结的氧化物或氯化物，从而被除尘设备收集而得以去除；c.仍以气态物存在的重金属物质，因吸附于飞灰或喷入的活性炭粉末上而被除尘设备收集而得以去除；d.部分重金属的氯化物为水溶性，即使无法依靠上述的凝结及吸附作用来去除，也可以利用其溶于水的特性，由湿式洗涤塔的洗涤液自尾气中吸收下来而得以去除。

国内外对于由于焚烧引起的重金属污染的控制技术，可分为焚烧前控制、焚烧中控制以及焚烧后控制3个方面。

（1）焚烧前控制

焚烧前控制的最主要的方法就是从来源上减少，即在重金属进入市政污水排放系统前就减少。污泥中重金属主要来源于工业用水、城市生活用水、地表运动、排水设施等。如由英国环境署所统计的数据表明，严格控制行业排污系统的标准，促使各行业控制商业排水，减少排放废水的量，同时改进制造工业的用水工艺，从而使得排放到下水道中的重金属含量减少，在1982～1992年间，使污泥中的锌、铜、镍、镉、铅、铬的含量降低了26%～64%。对于来源于工业生产过程中的污泥，可通过工艺改造来降低污泥中重金属含量，如在Norddeutsche Affinerie 公司，欧洲最大的铜冶炼厂，通过投资改进工艺，使灰尘和铁颗粒降低了58%，铅和SO2的排放分别减少80%和87%。

（2）焚烧中控制——重金属的捕获技术

根据挥发-冷凝机理，金属在离开炉膛后将经历冷凝过程，当温度低于重金属露点温度时，金属会发生同类核化（形成重金属颗粒）或异相吸附（富集在飞灰颗粒上），其颗粒的大小取决于到达露点温度后的滞留时间。一般情形下，颗粒直径很小，尤其是对于金属的同类核化（<1μm）。常规的颗粒捕获设备对主要的微量元素如Sb、Be、Cd、Cr、Co、Pb、Mn 等能有效捕集，且捕集率超过95%。而对于大部分富集在微小颗粒中或者以气体形式出现的Hg、As、Se 等元素，捕集效率则很低。这些富集了有毒金属的微小颗粒将被排到大气中而污染大气环境，或最终被人类吸入体内而损害人体健康。

当金属碰到其他灰颗粒（典型的为吸附剂）时，两者相互作用，形成了有利于被捕集的金属化合物或络合物，从而避免了成核过程。