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全世界每年会产生大量的城市固体垃圾,截止目前,焚烧法是处理城市生活垃圾的主要方法。然而,此方法必定会产生大量的含有多种重金属(例如Pb、Zn、Cu、Cd)的焚烧飞灰,目前处理焚烧飞灰比较环保和常用的方法是水泥固化。为了避免固化水泥中重金属大量的浸出,需要先将焚烧飞灰水洗,去除里面大部分的Cl和大量的重金属。与此同时,大量重金属和Cl留在了飞灰水洗液中,飞灰水洗液中同时也含有大量Fe3+、Al3+、Ca2+离子,为CO2曝气处理飞灰水洗液提供了条件,同时又能减少大气中的温室气体CO2。飞灰水洗液中含有,Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、Mn4+、Cl-、SO42-、Pb2+、Zn2+、Cu2+、Cd2+等离子,其中的重金属离子Pb2+、Zn2+、Cu2+、Cd2+会污染地下水,要尽量降低,研究表明,飞灰中的Fe3+、Al3+离子可以形成络合物沉淀Fe(OH)3(s)、Al(OH)3(s),这两中水合氧化物对重金属有一定的吸附性,尤其对摩尔浓度比胶体本身小的重金属吸附效果比较明显;在飞灰水洗液中含有溶解CO2的条件下,水洗液中的大量的Ca2+离子会与CO32-形成沉淀物CaCO3(s),研究表明,碳酸钙对重金属有一定的吸附效应。用Phreeqc模拟向飞灰水洗液中通入CO2,随着溶液CO2的持续通入,飞灰水洗液的pH降低,四种重金属Pb2+、Zn2+、Cu2+、Cd2+的沉淀情况如下:在pH为10.6-13.5时,Pb的主要沉淀相为Pb(OH)2(s),在pH为8-10.5时,Pb主要被碳酸钙和络合物胶体吸附,在pH为6-8时,Pb主要被碳酸钙吸附;在pH为11.5-13.5时,Zn的主要沉淀相是Zn(OH)2(s),在pH为6-11.5时,Zn主要被碳酸钙吸附;在pH为11-12.5时,Cu的主要沉淀相为Cu(OH)2(s),在pH为8-11时,Cu主要被碳酸钙和络合物胶体吸附,在pH为6-8时,Cu主要被碳酸钙吸附;在pH为13.3-13.5时,Cd的主要沉淀相是Cd(OH)2(s),在pH为6-13.3时,Cd主要被碳酸钙吸附;