粉煤灰、赤泥資料

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1、王掌河粉煤灰堆放場王掌河堆灰場是焦作電廠的二期灰場，位于六水廠水源地東北約2.3km處，普濟(jì)河的河谷。焦作電廠二期工程采用的是高濃度除灰系統(tǒng)，沖灰、渣用水分別為溢流灰水和鍋爐灰水池水，渣由撈渣機(jī)撈出裝車外運(yùn)，灰漿經(jīng)濃縮池濃縮后由水泵加壓管道輸送至電廠北約7.3km的二期灰場，即王掌河堆灰場，灰水比約1：4，排放灰水量10000噸/天。此灰場于1986年開始使用，其設(shè)計(jì)年限30年，溝口大壩頂寬1.15m,壩頂長約422.6m，壩高84m，灰壩由灰場內(nèi)取石灰石筑成。為防止雨水沖刷壩坡，內(nèi)、外側(cè)壩坡采用混凝土預(yù)制板護(hù)坡（見附照Ⅱ1、2），灰場東、西、北由自然山峰圍成，全景圖如下。粉煤灰中微量元

2、素對地下水的污染主要有直接污染和間接污染兩種。直接污染的特點(diǎn)是，地下水中有毒有害的組分直接來源于粉煤灰中有毒有害的物質(zhì)，在運(yùn)移過程中其化學(xué)性質(zhì)無任何改變，如Hg、As，這是污染地下水的主要方式。間接污染的特點(diǎn)是，地下水的污染組分在粉煤灰中濃度并不高，但它們經(jīng)復(fù)雜的物理、化學(xué)及生物作用，從其它環(huán)境進(jìn)入地下水環(huán)境中，造成對地下水的污染。8粉煤灰中有毒有害微量元素的污染途徑主要有:一是粉煤灰中有毒有害元素通過包氣帶滲入。當(dāng)電廠的粉煤灰渣經(jīng)管道排入貯灰場后，灰渣在大氣降水或沖灰水的淋濾下，使粉煤灰中有害元素經(jīng)過包氣帶向下滲透。由于地層有過濾吸附等作用，可使有毒害組分濃度發(fā)生變化，特別是當(dāng)包氣帶巖

3、層顆粒較粗，厚度較小時，粉煤灰中污染物質(zhì)較易進(jìn)入含水層，從而污染淺層地下水。若灰場位于高透水的砂、礫石或裂隙巖石上時，其淋濾液的遷移可能造成比灰場所占面積大得多的污染區(qū)。二是從地表水體側(cè)向進(jìn)入。如粉煤灰中的細(xì)小顆粒隨灰塵、煙塵在風(fēng)力作用下進(jìn)入大氣，通過降雨的形式進(jìn)入地表水，而這些受污染的地表水又成為淺層地下水的污染源?；覉龈浇臏\層地下水開采已形成較大的降落漏斗，使地下水位水力坡度增大，水交替加快，地表水向下滲透能力加強(qiáng)，特別是具有污染物補(bǔ)給的地帶地下水污染速度加快?；覉鰞?nèi)沖灰水和大氣降雨的大量下滲是主要的污染方式，焦作電廠二期工程每年向王掌河堆灰場排放沖灰水量292萬噸/a，除通過水面

4、少量蒸發(fā)外，其余均就地滲入地下。焦作山前平原區(qū)多年平均降水量600mm，王掌河灰場面積約34.5萬m2，全年降水進(jìn)入灰場的總量為20.7萬m3。還有每年刮大風(fēng)時，特別是冬春兩季，大風(fēng)將粉煤灰吹向灰場的周圍，使附近山坡、道路等大面積積灰，這些積灰通過大氣降水的淋濾和浸泡，也形成地下水的污染源。附照Ⅱ9為春季時的灰場圖，圖中白色為揚(yáng)塵。燃煤電廠將煤磨細(xì)成100um以下的細(xì)粉，用預(yù)熱空氣噴入爐膛懸浮燃燒，產(chǎn)生高溫?zé)煔猓?jīng)由捕塵裝置捕集，就得到粉煤灰，也叫飛灰。少量煤粉粒子在燃燒過程中，由于碰撞粘結(jié)成塊，沉積于爐底，稱為底灰。飛灰約占灰渣總量的80－90％，底灰約占10－20％。粉煤灰有煙氣除塵

5、和底灰除渣兩個收集系統(tǒng)。它所含的化學(xué)成分主要是Si02,A1203,Fe203,MgO,K20,Na20,CaO,FeS和未燃盡碳等。由于煤的品種和燃燒條件不同，各地粉煤灰的化學(xué)成分波動范圍較大。表5－1列出了我國粉煤灰化學(xué)成分的一般變化范圍。8我國粉煤灰化學(xué)成分的變化范圍化學(xué)成分SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3Na2O及K2O燒失量變化范圍(%)40－6017－352－151－100.5－20.1－20.5－41－26粉煤灰中的礦物來源于母煤。母煤中含有鋁硅酸鹽類粘士礦和氧化硅、黃鐵礦、赤鐵礦、磁鐵礦、碳酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、氯化物等礦物，而以鋁硅酸鹽類粘土礦和氧化硅為主

6、。粉煤灰顆粒組成多種多樣，大小不一，形貌各異。主要包括：球形顆粒、不規(guī)則多孔顆粒、碎片等。粉煤灰的排輸分濕法和干法兩種。粉煤灰用水力輸灰方式輸送到灰場處置，在經(jīng)濟(jì)方面優(yōu)于干式排灰，我國目前基本上都是水力沖灰。但不管是干式排灰或濕式排灰，在粉煤灰的輸送和灰場處置過程中都存在著二次污染問題。即由于水沖、雨淋等外界因素的影響，粉煤灰中一些有害成分轉(zhuǎn)移到水環(huán)境中，如SO42－、Ca2＋，微量元素中的As、F、Cr等溶入水中，會對環(huán)境造成一定的污染，這種轉(zhuǎn)移受到?jīng)_灰原水的水質(zhì)、水量、粉煤灰的理化特性、灰場的地質(zhì)構(gòu)造及當(dāng)?shù)厮臍庀蟮榷喾N因素的影響。淋濾液是在固廢堆放后逐漸產(chǎn)生的，隨著時空的變化，淋濾

7、液的成分會發(fā)生很大的變化。固廢的成分、堆放時間、降雨量以及溫度等因素對淋濾液產(chǎn)生時的成分影響很大。如果堆放場選址不當(dāng)，就會有地下水滲透進(jìn)來，或者由于固廢本身帶來的水分，會加劇淋濾液產(chǎn)生的量。本次研究的粉煤灰堆放場就是典型的例子，其場址均選在斷層發(fā)育的中奧陶灰?guī)r裸露區(qū)，沒有任何防滲措施。周邊山體直接接受大氣降水的補(bǔ)給，灰?guī)r水對堆放場有一定程度上的側(cè)滲補(bǔ)給。主要的是粉煤灰本身的排放方式為水力沖灰，沖灰水對淋濾液產(chǎn)生的影響非常大。8麻掌堆