焚燒法處理城市生活垃圾的特點是減量化效果顯著，體積可減少90％，但仍有20％～30％的質量留在了焚燒灰渣中。焚燒灰渣主要包括飛灰和爐渣，飛灰因其可浸出重金屬含量高，且含有二噁英等有機污染物，屬于危險廢物。爐渣是灰渣的主要部分，占80％左右，在我國是屬于沒有毒性的一般廢物，可直接進行填埋或作建筑材料加以利用。隨著垃圾焚燒工藝在我國應用越來越廣泛和對污染控制的愈加嚴格，焚燒爐渣內重金屬的活性及在資源化利用過程中的環境安全性應引起足夠重視。近年來，我國在垃圾焚燒處理方面已積累了一定的經驗，對焚燒工藝和焚燒過程產生的二次污... 焚燒法處理城市生活垃圾的特點是減量化效果顯著，體積可減少90％，但仍有20％～30％的質量留在了焚燒灰渣中。焚燒灰渣主要包括飛灰和爐渣，飛灰因其可浸出重金屬含量高，且含有二噁英等有機污染物，屬于危險廢物。爐渣是灰渣的主要部分，占80％左右，在我國是屬于沒有毒性的一般廢物，可直接進行填埋或作建筑材料加以利用。隨著垃圾焚燒工藝在我國應用越來越廣泛和對污染控制的愈加嚴格，焚燒爐渣內重金屬的活性及在資源化利用過程中的環境安全性應引起足夠重視。近年來，我國在垃圾焚燒處理方面已積累了一定的經驗，對焚燒工藝和焚燒過程產生的二次污染物也做了大量的研究工作。但研究多集中于飛灰這種危險廢物，而對屬于一般廢物的焚燒爐渣研究極少，且局限于與爐渣作工程集料或建材利用相關的工程性質，對爐渣中重金屬的來源、分布規律和活性大小以及在爐渣利用過程中的環境安全性評定研究尚少。另外，除作建材、骨料等簡單利用外，有待開發出一種新型的高附加值的爐渣利用途徑。針對這種現狀，本文通過對生活垃圾焚燒爐渣的物理化學性質分析、重金屬含量、存在形態分布及浸出特性的研究，對爐渣在利用過程中的環境安全性做出評定，并通過對爐渣基質反應床處理高含磷禽畜廢水的工藝運行參數優化、污染物的去除機理考察等，致力于開發出一條爐渣利用的新途徑。主要成果和結論如下：較為全面地分析了垃圾焚燒爐渣的基本特性：從組成上看，主要包括熔渣、玻璃、陶瓷和磚頭、石塊等物，還含有一定的塑料、金屬物質和未完全燃燒的紙類、纖維、木頭等有機物；爐渣中大于4mm的顆粒占60％左右，適合作建筑材料使用，小于4mm的顆粒可考慮做水處理介質。爐渣的主要組成為SiO2：35.3％～42.3％，CaO：19％～27.2％，Al2O3：7.4％～7.8％，Fe2O3：3.9％～5.1％，還有少量的Na2O、K2O、MgO、TiO2等。SiO2、Al2O3、Fe2O3、Na2O、K2O的含量隨爐渣粒度的減小而變小，相反地，CaO、P2O5、MgO、TiO2等物質的含量卻隨粒度的變小而增大。爐渣含有較高的重金屬，且爐渣粒度變小，重金屬含量升高；重金屬在爐渣和飛灰中的分布與重金屬本身特性有關，難揮發金屬主要分布于爐渣中，而易揮發金屬主要分布于飛灰中。爐渣中Zn、Pb、Cd、Cu主要以殘渣態和碳酸鹽結合態形式存在，表現出了一定的不穩定性；Ni、Ba、Cr主要以殘渣態存在，非常穩定。而且，各重金屬存在形態幾乎不隨爐渣顆粒大小發生變化。爐渣浸出毒性試驗中各重金屬濃度均低于我國危險廢物浸出毒性鑒別標準限值，證明爐渣屬于一般廢物。浸取液pH、浸取時間、固液比、浸取溫度等因素都會影響爐渣中重金屬的浸出。焚燒爐渣的酸中和容量為1.8～2.0mol/kg，對環境pH值變化的抵抗能力較強。爐渣的環境安全評價體系表明，爐渣在使用環境中重金屬的浸出不會對環境造成二次污染，具有穩定性和長期安全性。爐渣對磷有較好的去除效果，在初始磷酸鹽濃度低于200mg/L時，對磷的去除率幾近100％，在初始濃度為1000mg/L時，去除率達67％。對除磷后的爐渣進行磷的形態分析表明，溶液中磷酸鹽首先被爐渣快速吸附，之后與爐渣中的Ca、Al、Fe等金屬發生化學反應，轉化成穩定的Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P和Ca10-P等沉淀態磷。爐渣基質反應床處理禽畜廢水的小試研究表明，爐渣反應床對畜禽廢水的處理十分有效，出水COD、氨氮和總磷達到了污水綜合排放二級標準，但總氮去除率較低。綜合考慮處理效果和處理能力，確定爐渣反應床適宜的運行工況為連續配水時間4h、濕干比1：8，可采用的最大配水速率為0.189cm/min。污染物在爐渣床的去除機理可簡化為兩個階段：快速物理化學吸附和慢速生物降解過程，分別與系統的配水階段和落干階段相對應。廢水中幾種主要污染物質的去除機理基本一致，但各自去除過程卻有所不同：磷通過吸附、化學反應和生物除磷作用得以去除；COD通過過濾、表面吸附和生物降解作用去除；氮靠生物硝化和反硝化作用去除。