生物陶粒的種類,生物陶粒的生產工藝,生物陶粒的應用
作者來源:gysxlc 發布時間： 2018/5/29 9:06:42 標簽：陶粒 生物陶粒濾料 微生物掛膜陶粒
導讀：生物陶粒濾料屬于人工輕質濾料,是一種新型水處理材料,也是新濾料中使用最早的一種.
生物陶粒的種類,生物陶粒的生產工藝,生物陶粒的應用
生物陶粒濾料的種類
陶粒是由粘土或泥巖，頁巖,煤矸石,粉煤灰等主要原料,經加工成粒或粉磨成球再燒漲成的人造輕骨料;它是一種外部為鐵褐色、棕色堅硬外殼，表面有一層隔水飽氣的釉層，內部具有封閉式微孔結構的多孔陶質粒狀物。生物陶粒濾料因分類依據不同而種類繁多。按形狀分為:普通型、圓球型(造粒型)、碎石型;按主要原料不同可分為:粘土陶粒、頁巖陶粒、粉煤灰陶粒、泥巖陶粒、煤矸石陶粒、垃圾陶粒、污泥陶粒等;按容重又可分為一般容重陶粒(>500kg/3)，超輕陶粒(200-500kg/m3)，特輕陶粒(<200kg/m3);按顆粒大小分:陶粒(≥5mm)和陶沙(<5mm)。
生物陶粒濾料的生產工藝
早期的陶粒大多采用頁巖直接燒制、破碎、篩分而成，為不規則片狀居多。后來出現的球形輕質陶粒，采用粘土為主要原料，加入適當化工原料作為膨脹劑，經高溫燒制而成。陶粒生產的工藝流程可總結為:原料(+定量的外加劑)-混磨一制粒一燒脹-成品。其中主要外加劑包括:粘結劑、膨脹劑和礦化劑等。其主要作用是在燒成溫度下能產生一定數量且具有一定粘度的液相以及一定數量的氣體，使料球膨脹。
陶粒濾料屬于人工輕質濾料，是一種新型水處理材料，也是新濾料中使用最早的一種。當前大量應用的生物陶粒濾料是將具有膨脹性的頁巖或粘土粉碎均化，添加活化劑和水攪拌制球形，然后入窯高溫燒脹成陶粒，再將其破碎篩分、水洗烘干而制成。其成分不含對人體有害的重金屬離子及其他有害物質，化學成分穩定，是一種惰性無機濾料。
陶粒的生產設備采用工業回轉窯。圓筒形的主窯體與水平呈3°左右的傾角放置在托滾上。物料從高的一端入窯，在窯體回轉運動的作用下，從高處(窯尾)滾落至低處(窯頭)。同時，在窯頭處，高壓風機將粉煤噴入窯內，并使其充分燃燒，產生的熱量使物料發生物理和化學變化，燒至膨脹。
生物陶粒濾料的應用
生物陶粒濾料內部多孔，比表面積較大，化學和熱穩定性好，因之具有較好的吸附性能，而且易于再生，是一種廉價的吸附劑。陶粒濾料比表面積是石英砂濾料的6-8倍，孔隙率是石英砂的1.7-2.2倍。資料表明陶粒對鉛、鉻和鎳具有較強的去除作用，并對氨氮和COD有較強的去除作用。由于經破碎的陶粒作濾料有磨損破碎率較高和水流阻力較大的缺點，人們不斷的開發出新型的生物陶粒濾料來彌補其不足，主要是:
(1)采用的原材料，由于傳統陶粒應用的主要是粘土、陶土等原料，大量生產浪費土地資源，故利用工業廢料作原料制備陶粒有重要意義，如，用污水廠剩余污泥、粉煤灰、煤殲石等。王健等以粉煤灰為主要原料、粘土為粘接劑，成功地開發出輕質多孔球形生物陶粒。
(2)改進生產工藝，使陶粒生產過程中人力、物力得到節約，如采用礦化劑降低燒成溫度、研制免燒型陶粒或采用工業廢料作添加劑改善陶粒性能等;
(3)改善陶粒濾料形狀和表面結構，如生產球形超輕陶粒或均粒陶粒等，朱樂輝等以天然陶土為主要原料研制出了輕質球形陶粒濾料改善了不規則形狀陶粒濾料的弊端。
通過合理配料和控制燒成工藝能生產出適應水處理濾料要求的陶粒，陶粒在污水處理中應用廣泛且有效，各方面優于石英砂等濾料，但目前對陶粒用作濾料方面的制作工藝研究較少。為了能更好的發揮其潛在優勢和克服其本身存在的不足，生物陶粒的研究中還要著重解決以下問題:
(1)研制大量利用粉煤灰等工業廢料的陶粒濾料;
(2)合理控制工藝解決陶粒在燒制過程中表面結釉問題;
(3)生物膜在陶粒濾料上的生存特征及適應性研究。
(4)陶粒濾料的再生利用:
(5)陶粒濾料在處理微污染水和凈水處理中的應用。
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