粉煤灰、赤泥资料

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1、王掌河粉煤灰堆放场王掌河堆灰场是焦作电厂的二期灰场，位于六水厂水源地东北约2.3km处，普济河的河谷。焦作电厂二期工程采用的是高浓度除灰系统，冲灰、渣用水分别为溢流灰水和锅炉灰水池水，渣由捞渣机捞出装车外运，灰浆经浓缩池浓缩后由水泵加压管道输送至电厂北约7.3km的二期灰场，即王掌河堆灰场，灰水比约1：4，排放灰水量10000吨/天。此灰场于1986年开始使用，其设计年限30年，沟口大坝顶宽1.15m,坝顶长约422.6m，坝高84m，灰坝由灰场内取石灰石筑成。为防止雨水冲刷坝坡，内、外侧坝坡采用混凝土预制板护坡（见附照Ⅱ1、2），灰场东、西、北由自然山峰围成，全景图如下。粉煤灰中微量元

2、素对地下水的污染主要有直接污染和间接污染两种。直接污染的特点是，地下水中有毒有害的组分直接来源于粉煤灰中有毒有害的物质，在运移过程中其化学性质无任何改变，如Hg、As，这是污染地下水的主要方式。间接污染的特点是，地下水的污染组分在粉煤灰中浓度并不高，但它们经复杂的物理、化学及生物作用，从其它环境进入地下水环境中，造成对地下水的污染。8粉煤灰中有毒有害微量元素的污染途径主要有:一是粉煤灰中有毒有害元素通过包气带渗入。当电厂的粉煤灰渣经管道排入贮灰场后，灰渣在大气降水或冲灰水的淋滤下，使粉煤灰中有害元素经过包气带向下渗透。由于地层有过滤吸附等作用，可使有毒害组分浓度发生变化，特别是当包气带岩

3、层颗粒较粗，厚度较小时，粉煤灰中污染物质较易进入含水层，从而污染浅层地下水。若灰场位于高透水的砂、砾石或裂隙岩石上时，其淋滤液的迁移可能造成比灰场所占面积大得多的污染区。二是从地表水体侧向进入。如粉煤灰中的细小颗粒随灰尘、烟尘在风力作用下进入大气，通过降雨的形式进入地表水，而这些受污染的地表水又成为浅层地下水的污染源。灰场附近的浅层地下水开采已形成较大的降落漏斗，使地下水位水力坡度增大，水交替加快，地表水向下渗透能力加强，特别是具有污染物补给的地带地下水污染速度加快。灰场内冲灰水和大气降雨的大量下渗是主要的污染方式，焦作电厂二期工程每年向王掌河堆灰场排放冲灰水量292万吨/a，除通过水面

4、少量蒸发外，其余均就地渗入地下。焦作山前平原区多年平均降水量600mm，王掌河灰场面积约34.5万m2，全年降水进入灰场的总量为20.7万m3。还有每年刮大风时，特别是冬春两季，大风将粉煤灰吹向灰场的周围，使附近山坡、道路等大面积积灰，这些积灰通过大气降水的淋滤和浸泡，也形成地下水的污染源。附照Ⅱ9为春季时的灰场图，图中白色为扬尘。燃煤电厂将煤磨细成100um以下的细粉，用预热空气喷入炉膛悬浮燃烧，产生高温烟气，经由捕尘装置捕集，就得到粉煤灰，也叫飞灰。少量煤粉粒子在燃烧过程中，由于碰撞粘结成块，沉积于炉底，称为底灰。飞灰约占灰渣总量的80－90％，底灰约占10－20％。粉煤灰有烟气除尘

5、和底灰除渣两个收集系统。它所含的化学成分主要是Si02,A1203,Fe203,MgO,K20,Na20,CaO,FeS和未燃尽碳等。由于煤的品种和燃烧条件不同，各地粉煤灰的化学成分波动范围较大。表5－1列出了我国粉煤灰化学成分的一般变化范围。8我国粉煤灰化学成分的变化范围化学成分SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3Na2O及K2O烧失量变化范围(%)40－6017－352－151－100.5－20.1－20.5－41－26粉煤灰中的矿物来源于母煤。母煤中含有铝硅酸盐类粘士矿和氧化硅、黄铁矿、赤铁矿、磁铁矿、碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐、氯化物等矿物，而以铝硅酸盐类粘土矿和氧化硅为主

6、。粉煤灰颗粒组成多种多样，大小不一，形貌各异。主要包括：球形颗粒、不规则多孔颗粒、碎片等。粉煤灰的排输分湿法和干法两种。粉煤灰用水力输灰方式输送到灰场处置，在经济方面优于干式排灰，我国目前基本上都是水力冲灰。但不管是干式排灰或湿式排灰，在粉煤灰的输送和灰场处置过程中都存在着二次污染问题。即由于水冲、雨淋等外界因素的影响，粉煤灰中一些有害成分转移到水环境中，如SO42－、Ca2＋，微量元素中的As、F、Cr等溶入水中，会对环境造成一定的污染，这种转移受到冲灰原水的水质、水量、粉煤灰的理化特性、灰场的地质构造及当地水文气象等多种因素的影响。淋滤液是在固废堆放后逐渐产生的，随着时空的变化，淋滤

7、液的成分会发生很大的变化。固废的成分、堆放时间、降雨量以及温度等因素对淋滤液产生时的成分影响很大。如果堆放场选址不当，就会有地下水渗透进来，或者由于固废本身带来的水分，会加剧淋滤液产生的量。本次研究的粉煤灰堆放场就是典型的例子，其场址均选在断层发育的中奥陶灰岩裸露区，没有任何防渗措施。周边山体直接接受大气降水的补给，灰岩水对堆放场有一定程度上的侧渗补给。主要的是粉煤灰本身的排放方式为水力冲灰，冲灰水对淋滤液产生的影响非常大。8麻掌堆