垃圾焚烧飞灰重金属药剂稳定化研究进展

朱子晗，陈卫华，华银锋，张海涛，赵由才，郭燕燕，戴世金，3

（1 同济大学环境科学与工程学院，上海 200092；2 上海黎明资源再利用有限公司，上海 201209；3 深圳市宝安区市容环境综合管理服务中心，广东 深圳 518101）

随着人民生活水平的不断提高，城市各类垃圾产量也日益增大，城市垃圾已经成为影响居民日常生活、社会正常发展的一大问题。焚烧是实现垃圾快速减量化的重要方法，但其过程会产生大量的飞灰，到“国家十三五规划”末全国年飞灰产生量将高达1000 万吨左右。同时飞灰中又富集有危害性较大的重金属，因此飞灰中重金属的处理便成了亟待解决的难题。

飞灰重金属的处理主要采用固化/稳定化-填埋、水泥窑协同处理、分离提取、高温熔融等技术。目前国内主要采用水泥固化和螯合剂稳定方法处理飞灰并运送至填埋场填埋，少量飞灰通过水泥窑协同处理制备水泥。国外发达国家在填埋基础上采用了一些不同的资源利用策略。丹麦、荷兰等国家利用水泥窑煅烧将飞灰固化为建筑或路基材料。瑞士国内40%的飞灰采用酸洗加电化学技术提取回收重金属物质。日韩国家则采用高温熔融技术，使飞灰形成稳定的玻璃体，作为铺路材料[1]。药剂稳定化是目前各国应用最为广泛的飞灰重金属处理技术。早期研究多使用简单的无机药剂，1970 年左右日本开始采用硫化钠稳定飞灰。在20 世纪末到21世纪初，磷酸盐和铁盐开始在国外广泛使用。然而无机药剂虽能与重金属形成不溶于水的稳定化产物，但在酸性环境下重金属易浸出至环境中，这不符合现今危险废物的填埋要求。有机药剂能有效稳定飞灰重金属，并提高其抗酸能力，是目前主要应用的稳定药剂。21 世纪前，日本开始广泛应用硫脲、亚胺、氨基甲酸盐等螯合剂[2]。19世纪中期氨基硫代羧酸盐类物质（DTC）就已在实验室合成，作为重金属捕集剂的研究始于20世纪中叶，最初应用于废水处理行业，目前被用于飞灰螯合，但药剂稳定性低的缺点阻碍其进一步的应用[3]。近些年，采用具有三维空间结构以及多功能性基团的树状有机聚合物稳定飞灰成为研究热点，其具有稳定性高、与重金属结合能力强、抗酸性能稳定的优点。

为了满足当前愈发严苛的重金属浸出毒性控制标准，需要确定最佳的飞灰稳定药剂及相应投加量，在符合规定的基础上最大限度降低成本。本文阐述了飞灰中重金属的性质及稳定后的填埋工艺，总结了目前常见的稳定化药剂的种类、工作机理以及处理效果，并探讨了新形势下飞灰重金属螯合剂的研究方向。

1 飞灰中的重金属

生活垃圾焚烧飞灰是指垃圾焚烧后在烟气净化和热回收系统中收集的固体颗粒物。研究表明，焚烧飞灰的比表面积可达到4.8～13.7cm2/g，粒径呈近似正态分布，主要分布在1～100μm，可见飞灰的粒径小，比表面积较大，其组分较易浸出[4-5]。缪建冬等[6]发现飞灰的相对密度与焚烧工艺有关，相比于炉排炉，循环流化床焚烧所得飞灰的相对密度更大，为2.858。垃圾焚烧飞灰的主要成分为CaO、Na2O、K2O等碱性氧化物，几乎达到了飞灰总量的50%。然而仅占垃圾3%左右质量的飞灰中富集有大量的重金属物质，包括As、Cd、Hg、Pb、Cu、Ni 等，其中含量最高的重金属元素为Zn和Pb，分别为3770～6080mg/kg 和880～2080mg/kg[7]。飞灰中重金属的含量又与焚烧及烟气净化工艺密切相关。研究表明，流化床飞灰的Pb、Cd、Zn 含量低于炉排炉飞灰，而Cr、Cu、Ni 等元素受烟气净化工艺影响较大，具体重金属总量变化情况如表1 所示。飞灰重金属的含量同样受自身粒径大小的影响。王春峰等[8]研究发现飞灰的粒径小于300μm 时，Zn、Cu、Pb的含量随粒径减小而增大。冯军会等[9]进一步发现重金属含量的增加主要表现在Cd、Zn、Pb、Cu的碳酸盐结合态，Pb的有机结合态以及Pb、Zn的铁锰氧化态。研究表明，Cr、Ni、Hg的含量随粒径先增大后减小，Cr 和Ni 在飞灰粒径为38～96μm时含量最高，在小于38μm时含量最低。季节变化对飞灰重金属含量的影响不大，其中夏季飞灰中Cd、Pb、Cu、Zn 的含量高于秋冬季。秋季飞灰中Cr含量最高，冬季飞灰中Ni、Hg的含量最高[10]。

表1 焚烧和烟气净化工艺对飞灰中重金属总量的影响

飞灰中重金属浸出毒性与赋存形态密切相关，而赋存形态又受到焚烧与烟气净化工艺、飞灰粒径大小的影响。盛妤等[11]研究发现飞灰中Cr 和Cd 的可交换态所占比例较高，分别达到了16.64%和7.96%，因此在自然条件下容易浸出。此外，飞灰中Pb、Cu、Cd、Zn 的碳酸盐结合态占比高于其他重金属元素，在酸性条件下易大量释放[11-12]。研究表明，炉排炉飞灰中Pb、Cu 主要以铁锰氧化态形式存在，在流化床中主要为残渣态，因此浸出浓度更低。流化床飞灰中Cd 的铁锰氧化态仅占60%，显著低于炉排炉。Pb 的浸出性与烟气净化工艺相关，具体表现为半干法处理能有效降低Pb 的浸出[7]。飞灰的粒径与重金属残渣态比例呈正相关，与碳酸盐结合态和铁锰氧化态呈负相关[8]。研究表明，Cr、Cu、Ni、Zn、Hg、Pb 的浸出性随粒径增大而减小，特别是Zn、Hg、Pb[9]。本文总结了我国四个不同区域垃圾焚烧厂的飞灰重金属含量以及浸出毒性，结果如表2所示。可知，宁波和金山发电厂飞灰总体的重金属含量更高，同时Pb和Zn的含量远高于其他重金属元素。大部分重金属的浸出浓度均低于《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB 16889—2008）（以下简称填埋场标准）规定的限值，但是Pb和Cd的浸出浓度很高，特别是Pb，平均超填埋场标准限值20倍以上。

表2 不同区域垃圾焚烧厂的飞灰重金属含量以及浸出毒性

2 飞灰重金属固化稳定化填埋工艺

飞灰中重金属的浸出性受飞灰颗粒的孔隙率、表观密度等多种因素的影响，因此需要进行一定的处理，降低飞灰孔隙率以减少重金属的释放。当前的处理方法多为固化稳定化填埋，工艺流程如图1所示[17]。飞灰的固化工艺是指飞灰被水泥、石灰等惰性辅料覆盖包容，这一过程改变了飞灰的结构特性，使其致密化，大大减小了孔隙率和与环境接触的面积，从而减弱了重金属的迁移能力。飞灰固化处理成本低，并且固化后混合物力学性能好，但增容增重大的缺点限制了其发展，且随着时间的推移，重金属可能重新释放。飞灰的稳定化利用螯合剂钝化飞灰中的重金属生成高分子络合物或无机矿物，这一过程处理下的飞灰几乎不增容，且稳定效果更好，但也存在螯合剂成本高昂的缺点，因此目前一般将固化与稳定化工艺联合使用。被稳定化后的飞灰经过压块成型、养护，最终形成固化体，继而被运送至填埋场填埋处置。早期飞灰产量小，处理后主要进入生活垃圾填埋场进行混埋处置，但这易造成渗滤液收集导排堵塞，同时恶化的水质极大影响了末端处理的正常运行。随着垃圾焚烧比例的增大以及飞灰处置要求的提高，焚烧飞灰开始进入特定的危险填埋场进行处理。但目前由于缺少专门的研究及设计规范，危险填埋场的运行管理仍存在主防渗膜易受损、清污分流设计复杂、填埋体易滑动等问题[18-19]。

图1 飞灰重金属固化稳定化填埋工艺流程[17]

3 常用重金属稳定剂及效果

常用的重金属稳定剂主要包括硫化合物、磷酸盐、无定形硅材料等无机药剂和以二硫代氨基羧酸盐为代表的有机螯合剂两类。无机药剂主要与重金属发生沉淀包裹以及吸附反应，而有机螯合剂则通过交联、螯合作用与重金属结合，形成稳定的物质。重金属稳定药剂的作用机理如图2所示。

图2 重金属稳定剂的作用机理

3.1 无机药剂

无机药剂通过与飞灰中的重金属发生化学反应，形成不溶或难溶的无机矿物并与飞灰中的CaO、SiO2等形成固溶相，减少了飞灰中的无定形物及网状物，降低了飞灰与外界环境的接触面积，从而降低了重金属浸出的可能[20]。目前常见的无机药剂主要包括硫化物、磷酸类物质、无定形硅材料、其他化合物四大类。

3.1.1 硫化物

硫化物能与重金属离子反应形成难溶性的盐类物质，从而稳定重金属物质。如硫化钠，其本身溶解性较差，且S2-与Pb2+、Cd2+的亲和力较强，形成的金属硫化物溶度积小，稳定性高。Zhang 等[21]研究发现，当硫化钠的投加量由1%增至5%，Pb 中约有15%的可交换态或碳酸盐结合态被转化为有机结合态或残渣态。陈维玉等[22]研究发现对于Cd的稳定效果，硫化钠＞磷酸二氢钠＞磷酸氢二钠。Xu等[23]发现在硫化钠作用下，Pb和Cd的浸出浓度仅分别在pH＞6 和pH＞8 时才能满足危险废物填埋污染控制标准（GB 18598—2001），说明硫化钠作用下的飞灰抗酸能力较弱。

3.1.2 磷酸类物质

磷酸类物质中的PO43-能与重金属元素形成难溶性磷酸盐沉淀，且根据金属磷酸盐的溶度积可知对重金属的稳定效果顺序为Pb＞Cu＞Cd＞Hg[24]。此外，重金属的稳定效果也与磷酸类物质的种类密切相关。王金波等[25]发现，对于Pb、Cd、Cu、Zn 的稳定效果，磷酸二氢钠＞磷酸氢二钠＞磷酸钠，其中磷酸二氢钠对于Pb和Cd的螯合率均为磷酸钠的1.1 倍。刘国威[26]发现5%的磷酸和磷酸钠处理后，飞灰Pb 的浸出浓度分别为0.23mg/L 和1.02mg/L，但Cd 的浸出浓度均未达到填埋场标准。吴昊[27]研究发现羟基磷灰石类物质对于Pb 的稳定效果远优于磷酸盐类物质，这是因为前者能优先束缚Pb 并形成稳定的铅羟基磷灰石矿物。

3.1.3 无定形硅材料

无定形硅材料包括硅胶、硅灰、硅藻土、稻壳灰等。其中硅胶具有较高的孔隙率及比表面积，对溶液中重金属离子具有较强的吸附效应，同时其表面可键合螯合基团从而获得更高的稳定效果。史小慧等[28]通过硅胶与水溶性的聚甲基丙烯酸羟乙酯交联接枝，并键合水杨羟肟酸，获得一种复合材料，其对Pb2+和Cd2+的吸附量分别达到了0.44mmol/g 和0.11mmol/g。同时研究表明无定形硅材料能与飞灰中的钙基物质反应生成稳定的硅酸盐结晶相，该结构能将重金属稳固于其中。孙立等[29]研究发现，飞灰与10%硅胶或25%硅灰在600℃下热处理1h，Pb的浸出浓度由11.91mg/L 分别降至0.79mg/L 和0.78mg/L。谭锦涛等[30]将飞灰与10%稻壳灰在600℃下热处理2h，发现随着时间的延长Pb 的浸出浓度不断降低至0.075mg/L，螯合率达到了97.58%。

3.1.4 其他化合物

其他常见的无机药剂主要包括铁化合物、碳酸盐类物质等。铁化合物的使用兴起于21 世纪初，主要指的是铁盐以及铁的氧化物。其工作机理为Fe2+被部分氧化为铁氧化物，该结构可将重金属物质包裹于其中，形成复杂而稳定的晶状结构物质[2]。Hu[31]研究了Fe2+/Fe3+的硫酸盐溶液稳定焚烧飞灰的过程，发现飞灰中大量的钙取代Fe2+从而掺进尖晶石结构，形成了Ca4Fe9O17，覆盖在重金属的表面以减少其浸出。当前纳米零价铁由于其高反应活性及大比表面积，已经受到了广泛的关注。Mallampati 等[32]研究发现纳米零价铁能够直接吸附Pb、Cd、Zn 等重金属，并呈现稳定状态。此外，纳米零价铁能够还原高价态的重金属离子，形成的氧化产物能够与其他金属氧化物发生共沉淀，减少重金属浸出的可能。

碳酸盐类物质中的CO32-能与重金属离子形成低溶解度的碳酸盐沉淀物，减少重金属的浸出，同时生成的碳酸钙、水合硅酸钙等物质可将Pb2+和Cd2+等重金属离子吸附于表面，形成共沉淀[33]。金剑等[34]发现飞灰经过水热-碳酸钠处理后，重金属浸出毒性大大降低，Pb、Cd、Cr 等重金属的浸出浓度均小于0.02mg/L。然而随着碳酸钠的增加，整个体系的碱性逐步增强，重金属沉淀物会发生溶解，同时体系中重金属主要以氢氧化物沉淀和碳酸盐沉淀两种形式存在，在酸性条件下极不稳定，容易浸出。

常见无机药剂对于重金属的稳定效果如表3所示。由表3可知，硫化钠、磷酸钠、硫酸亚铁、硅灰等无机药剂对于焚烧飞灰均有一定的稳定效果，且同一药剂对于不同重金属的稳定效果也不同，但各药剂处理后仍会出现Pb 或Cd 浸出超标的问题。这说明单一无机药剂的重金属稳定效果未能达到要求，需要使用或添加其他药剂提升螯合率。

表3 无机药剂对于飞灰中重金属的稳定效果

3.2 有机螯合剂

有机螯合剂自身具有两个及两个以上的配位原子，一般为S或N，能够与一个或多个金属离子通过配位键和离子键结合形成环状络合物，其稳定性高于其他的非螯合物，这一结构显著降低了重金属的迁移性。常见的有机螯合剂主要包括硫脲及其衍生物、EDTA 接聚体、壳聚糖及巯基捕收剂四大类。

3.2.1 硫脲及其衍生物

硫脲及其衍生物含有S、N 等配位原子，能够与重金属离子形成稳定的二维环状物质，另外有机硫原子能够显著吸附某些重金属元素，如Pb、Cd、Cu 等[40]。研究表明，硫脲的稳定效果优异且与投加量密切相关。Ma等[15]发现当硫脲的投加量为1%时，仅Cd 的浸出浓度超标；当投加量为2%时，Cd、Pb、Ni的浸出浓度均低于填埋场标准的限值。但由于硫脲受热易分解产生毒性气体的缺点难以解决，目前的研究开始转向硫脲与其他有机物质反应形成的交联螯合树脂。螯合树脂不仅可以减少毒性气体释放，同时根据软硬酸碱原则，它还能与Ag+、Hg2+、Pb2+、Cd2+等离子形成稳定的螯合物[37]。例如硫脲-甲醛螯合树脂可通过羟甲基化和亚甲基化反应形成，其具有复杂的支链结构，这一特殊的结构能够与重金属物质形成具有稳定三维结构的螯合物。陈星[37]研究了氨基硫脲与甲醛在1∶3 配比下形成的氨基硫脲甲醛树脂，发现当投加量为2%时，Pb 的浸出浓度在酸碱条件下均满足填埋场的标准。郭宇鹏[40]合成了一种水溶性硫脲醛，该物质既发挥了螯合树脂性价比高的优势，又解决了硫脲螯合树脂不溶于水从而很难应用于底泥、飞灰的难题。但目前该研究仅停留在实验室阶段，对其应用范围和影响因素的研究甚少。在工程应用方面，天津壹鸣环境工程有限公司以甲醛和硫脲为原料合成了ES 系列稳定剂，处理后Pb 和Cd 的浸出浓度分别降低86.8%和94.2%，目前已应用在上海黎明焚烧厂等[41]。

3.2.2 EDTA接聚体

乙二胺四乙酸（EDTA）是一种人们熟知的有机化合物，已被广泛应用作重金属的螯合剂[42]。EDTA中含有六个配位原子，能够与重金属以稳定的化学键形式相结合。陈丹等[43]研究发现，EDTA处理后重金属的浸出浓度高于硫脲和磷酸钠，这是因为硫脲和磷酸钠形成的沉淀物的重金属在固相，而EDTA形成了可溶性螯合物，其重金属浸出至液相，因此EDTA 对重金属的稳定效果受pH 的影响较为显著。研究发现，在酸性条件下，EDTA螯合物中的Pb和Cd向活性形态转变，其迁移、淋滤能力明显增强，容易造成地下水污染[44]。刘元元等[45]发现当pH从2提高至10时，EDTA的稳定效果逐步提升，当pH继续上升至12时，Pb和Zn的浸出浓度回升，这是因为强碱性条件下容易形成[Pb(OH)4]2-和[Zn(OH)4]2-，从而影响了稳定效果。

3.2.3 壳聚糖及其衍生物

典型的壳聚糖多为甲壳素脱乙酰基后制得，具有良好的生物可降解性和无毒性，其含有大量易与重金属发生络合的氨基及羟基，近年来被应用于重金属的处理领域中。壳聚糖的衍生物主要包括异丁基壳聚糖、羟丙基壳聚糖、羧甲基壳聚糖等。其中羧甲基壳聚糖由壳聚糖与氯乙酸在碱性条件下制得，产物引入了羧基基团，这也为重金属离子引入了更多的反应位点。宋俊颖等[46]发现相对于普通壳聚糖，羧甲基壳聚糖能将重金属转化为更稳定的状态。然而单一壳聚糖在酸性条件下容易浸出的问题大大限制了其应用，因此当前的研究重点逐渐转移到了合成壳聚糖与其他大分子有机物质的交联复合物。韩永萍等[47]以壳聚糖、木质素和腐殖酸为主要原料合成了一种高分子复合重金属稳定剂，发现其在相同条件下对于Pb的稳定性比原料高30%左右，并且结构稳定，内部微细孔道发达，在酸性条件下重金属物质也较难释放。

3.2.4 巯基捕收剂

巯基捕收剂是一种典型的阴离子型捕收剂，其链烃短，极性亲固基都含有二硫键[48]，水解后生成的硫原子易于极化而使表面带有负电，并以强极性键的方式与重金属离子结合形成难溶性螯合物。研究表明，相比于N 或O 功能团，Hg、Cu、Zn、Cd等重金属元素具有优先与含硫功能团结合的趋势，这是因为其亲和力较高，热力学稳定常数达34.5～38.3[49]，另外硫原子含有空d 轨道，促进了与重金属的螯合作用[50]。常威等[51]发现当三巯基均三嗪三钠盐类（TMT）的投加量为2%时，Pb、Cd、Cu和Ni 的浸出浓度已远低于填埋场标准的限值。李华等[50]研究了TMT处理飞灰重金属的效果，发现Pb、Cd的弱酸提取态分别减少了3.8%和7.5%，可氧化态增加了1.8%和7.6%，重金属浸出的可能性降低。

目前巯基捕收剂中最具有代表性的就是DTC及其衍生物。Li等[14]研究了硫化钠、硫脲以及枝状DTC 衍生物（TEM-CSSNa）三种螯合剂的重金属稳定性能，发现TEM-CSSNa 在满足填埋场标准要求时的投加量仅为3%，而硫化钠及硫脲则为10%左右，并且硫脲或硫化钠处理后重金属仅有35%～55%为残渣态形式存在，而TEM-CSSNa 可将其提高至40%～65%，因此在非极端条件下较难浸出，其中Pb和Cd的浸出浓度在pH不小于2的情况下即可满足填埋场标准。

然而单一的DTC 只有一个硫代羧基结构，这也极大影响了整个螯合物的稳定性，且常规DTC在稳定过程中容易释放出具有生物毒性的CS2。研究表明，有机高聚物中含有越多的末端硫代羧基基团，重金属稳定效果就越好，这是因为其能与重金属络合形成复杂的二维或三维网状结构，将重金属离子嵌入其中以更稳定的形态存在[13,23]。Wang等[52]比较研究了六硫代胍基甲酸（SGA）、四硫代联氨基甲酸（TBA）以及二乙基二硫代氨基羧酸盐（SDD）的稳定效果，发现SDD 与重金属离子形成的螯合物为单点结构，TBA由于其含有两个硫代基团而与重金属离子形成直线型螯合物，而SGA 由于其多配位基团的特点而能与重金属离子形成具有二维结构的螯合物，以网状形式捕集重金属，从而表现出更好的处理效果。Zhang 等[13]发现多硫代羧酸有机聚合物（PAMAM-0G-DTC）中含有四个不同空间轨道的硫代羧基结构，能与重金属离子形成一个结构复杂、分子量巨大的三维空间结构，并将可溶解的重金属物质转化为可在苛刻条件下存在的难溶性沉淀物。1%投加量的PAMAM-0G-DTC 处理飞灰后，超过90%重金属以残渣态和有机结合态形式存在，各重金属的浸出浓度在环境pH为2～13范围内均能满足填埋场标准。

哌嗪类DTC由于能较好地减少CS2的释放，降低处理风险性，同时具有优异的重金属稳定效果，开始应用于稳定飞灰中的重金属。王加雷等[53]发现当哌嗪类DTC 的投加量为2%～3%时，飞灰中各重金属的浸出浓度均符合填埋场标准。Sun 等[36]发现相比于二甲基二硫代氨基甲酸、二乙基二硫代氨基甲酸，哌嗪类DTC 的重金属稳定效果更好，当投加量为4%时，Pb 和Cd 的浸出浓度分别为(0.15±0.02)mg/L 和(0.01±0.01)mg/L，远低于填埋场标准限值。这是因为哌嗪类DTC 本身具有环状稳定结构并且含有两个末端硫代羧基基团，能够与重金属形成直线结构，相较于单点结构更加稳定。

在工程应用方面，我国目前处理飞灰主要以添加DTC 和TMT 类物质为主，早期进入我国市场的是日本企业，例如日本东曹株式会社的TS 系列螯合剂，占日本飞灰螯合剂60%以上的份额。20 世纪80 年代，赢创德固赛公司研发的TMT 螯合剂被公认为是一种环境友好的螯合剂，在国内外应用广泛。近年国内垃圾焚烧运营企业开始进入该领域，如重庆三峰、上海环境集团等，并在市场中占据着越来越重要的位置[3]。

常见的有机螯合剂对于重金属的稳定效果如表4所示。由表4可知，大多数有机螯合剂的重金属稳定效果远高于无机药剂，这是因为相比于无机药剂的沉淀、吸附或包裹作用，有机螯合剂与重金属以化学键形成的环状络合结构更加稳定。同时巯基捕收剂（特别是DTC）相比于其他种类的螯合剂，重金属稳定性能更好，这与其含有较多的与重金属亲和力高的含硫官能团有关。

表4 有机螯合剂对于飞灰中重金属的稳定效果

3.3 多元复合药剂

不同重金属药剂的成本如表5 所示[56]。可知单一的无机药剂虽然成本低且对重金属具有一定的稳定效果，但常常无法满足填埋标准的全部指标。有机螯合剂虽能更好地稳定重金属，但也存在价格昂贵的缺点。通过有机螯合剂与无机药剂配伍形成多元复合药剂稳定飞灰中的重金属，不仅能够满足规定要求，还能降低成本，是当前研究的热点。

表5 不同重金属药剂的成本

研究发现，有机螯合剂与无机药剂共同复配合成的混合药剂可与飞灰中的重金属发生沉淀、螯合、吸附等反应，从而形成高度稳定的化合物。贾宝桐等[59]发现1%的DTC 与2%的硫化钠复配处理飞灰时，各重金属的浸出浓度均低于填埋场标准限值，并且Pb 和Cd 稳定效果优于投加量为1.5%的DTC。马倩等[60]发现，1%的含硫有机稳定剂与2.4%无机固化剂混合联用处理后同样可实现达标填埋，此外Pb和Cd的不稳定态大幅度减少，而残渣态分别增加30%和10%以上。朱节民等[56]采用1.2%的硫化钠、1.2%的磷酸氢二钠和0.8%的丁铵黑药处理飞灰，在满足填埋场标准的基础上，成本相比于单一药剂处理下降约7%。杨光等[16]发现FACAR 与TSP 处理飞灰后，重金属的主要赋存形态为残渣态和可氧化态，处理成本最少可降低14.8%。因此复配药剂不管是从稳定化效果还是经济角度来看，都是一种更加合理的选择。

4 结语

综上所述，当前形势下飞灰重金属稳定的进一步研究主要包括以下两个方面。

（1）相比于单一化学药剂，有机加无机的多元复合药剂是一种性价比更高的飞灰稳定剂。无机药剂的沉淀吸附与有机药剂的螯合交联作用已被大多数研究证明是相辅相成的。后续的研究应根据处理需求优选两种及以上的特征性（如Pb）重金属螯合剂进行复配研究，在满足规定标准的基础上，最大化地提高经济效益。

（2）目前的DTC 物质处理飞灰重金属具有投加量低、效果好的优势，然而反应过程中易释放出毒性物质。同时其与重金属作用的有机配位基团在空气下容易氧化，从而在养护后期可能会出现浸出毒性超标的状况。接下来的研究也应注重于改良DTC物质自身形态结构，例如改性、在原物质中增加支链或者环状物质使其结构复杂化，或是与高孔隙率的硅胶物质交联接枝，开发新型高效的、具有长期稳定性的螯合剂。