污泥是城镇污水处理后的主要副产物,成分复杂且含有大量的有毒物质。目前,随着城镇化发展的不断加快和污水处理标准的提高使得污泥的产量不断的增加,在愈发严格的污水处理标准下寻找一种合理的污泥优化处理处置方式尤为重要。焚烧因其减量化、无害化和资源化等众多优点成为研究热点。但是,焚烧过程产生的重金属和细颗粒物等二次污染物问题成为限制污泥焚烧的一大难点。重金属污染与细颗粒物密切相关,焚烧过程重金属会气化富集在细颗粒物上或以气态形式析出,但是两者之间的交互作用尚不明确。本文以污泥流化床燃烧为切入点,首先探究了焚烧温度和不同添加剂对细颗粒物与重金属交互作用的影响;其次利用热力学软件Fact Sage对整个焚烧过程中重金属的形态转化进行模拟;最后,利用焚烧细颗粒物成分为参考合成模型化合物探究了不同温度下矿物质细颗粒物对重金属的吸附,并利用改性氮化硼作为对照吸附剂,探究其与细颗粒物的交互作用及对重金属的竞争吸附。结果表明,氯化钾（KCl）抑制飞灰中重金属的累积,而氯化铵（NH₄Cl）起到促进作用。NH₄Cl对细颗粒物中重金属的累积发挥比氯化钾突出的抑制作用。此外,重金属Cr、Mn和Ni主要通过夹带方式进入飞灰中,而重金属Pb、Cu和Zn则主要通过蒸发,冷凝和吸附方式累积在细颗粒物中。当温度为850℃,NH₄Cl的添加量为3%时,飞灰中重金属Cu的含量为40.58 mg/g;细颗粒物中重金属Pb的相对占比为42.15%。NH₄Cl和KCl都会降低颗粒物的数量浓度,但KCl的作用效果更佳;NH₄Cl会降低颗粒物数量浓度的双峰分布中粗模态颗粒物的峰值。模型化合物微观形貌在不同温度下与焚烧细颗粒物一致。温度从750℃升至950℃,对重金属Cd、Cr和Ni的含量变化影响很小,重金属Cu和Zn的含量变化较大,Cu的吸附在高温下被抑制,Zn的吸附量随着温度升高而增大,由11.5 mg/g增至15.8 mg/g。改性氮化硼对细颗粒物中间体具有一定的抑制性,在一定程度上可以减少细颗粒物的生成和排放。热力学模拟结果显示:Cr、Mn和Ni较为稳定,其存在形式基本不随温度和添加剂的种类变化而变化。Cd与Si O₂在高温下易形成稳定固态氧化物。Cl^-的存在对Zn的形态影响较大,高浓度的氯促进气态氯化锌在更低温度下形成。K的存在对Pb和Cu的迁移转化发挥不同的影响,K抑制Pb的气态氯化物的形成,在高温下促进Cu的气态氯化物的形成。综上,污泥在流化床焚烧过程中不同重金属和细颗粒物的交互作用是存在巨大差异的。在实际应用中,应根据排放要求,选择合适添加剂和工况。