污泥焚烧过程中有毒痕量元素的释放对环境和人体健康造成巨大威胁,研究其释放和迁移转化的影响因素是控制其排放的有效途径。本文选用某市生活污泥为原料,研究了污泥中As和Se的赋存形态及污泥热解焚烧过程中反应温度和气氛对其释放的影响规律,并通过热力学平衡计算和沉降炉、立式炉实验台实验探究的方式,研究了污泥中主要矿物对As和Se的吸附特性,为污泥实际焚烧时,As和Se的排放控制提供了理论基础。使用改进的BCR法研究了污泥中As和Se的赋存形态,研究发现污泥中As形态分布较为均匀,而Se大多为有机态。在污泥焚烧时,As和Se存在两个主要的失重峰,其一为200～500℃,此时随着污泥中有机质的分解,As和Se逐渐释放到烟气中,第二个失重峰为600～1000℃,此时随污泥中无机物质及硫化物的分解,使污泥中可挥发的As和Se基本挥发完全,其中约有75%的As和90%的Se挥发进入烟气中。污泥热解焚烧的气氛对的释放具有明显影响,研究发现CO2含量的提高对As和Se的挥发具有一定的抑制作用,而O2含量的提高则明显促进其挥发,水蒸气可以促进污泥中CaCO3分解为具有很好孔隙结构的CaO,使As和Se的挥发受到抑制。热力学平衡计算表明,在污泥焚烧过程中As和Se主要以AsO2(g)、As4O6(g)和SeO2(g)的形式存在于烟气中,当添加CaO、CaCO3、MgO、Fe2O3时可以与烟气中的As和Se发生反应生成相应的盐,Al2O3可以与As结合生成热稳定的AlAsO4,而与Se不发生反应,以物理吸附的方式抑制Se的挥发。通过向污泥中添加矿物的方式,发现CaO对As的吸附效果最好,Fe2O3对Se的吸附效果最好。水蒸气会明显削弱碱金属氧化物的吸附能力,而其可以促进CaCO3对As和Se的吸附。通过机理研究发现加入水蒸气后CaO和MgO反应后样品有一定增重,说明水蒸气的加入可以与其发生反应,使其对As和Se的吸附能力明显降低,而水蒸气主要通过占据Fe2O3活性位点的方式减弱其吸附能力,适当浓度的水蒸气对CaCO3吸附As的能力有一定改善,而水蒸气浓度过高则会产生抑制作用。温度对不同矿物吸附As和Se的能力具有明显影响,温度升高不仅可以提高吸附剂的反应活性,而且会使吸附剂产生一定程度的烧结,当温度高于900℃时,其烧结作用逐渐明显,使其吸附能力降低。CaCO3在高温分解过程中分解产生的CO2可以使颗粒外部生成的CaO形成孔隙结构,提高其吸附能力。高温下CaCO3与Fe2O3掺混后可以生成Ca2Fe2O5,使复合吸附剂的吸附能力得到提升,当其比例为3:1时,可达到最佳吸附效果,实现As和Se的高效脱除。