[doc格式] 陶粒滤料技术研究

[doc格式] 陶粒滤料技术研究 陶粒滤料技术研究 陶粒漉料攀荠磅究 胡家玮严子春谢兆歌 (兰州交通大学环境与市政工程学院兰州730070) 摘要介绍水处理应用的陶粒滤料的研究和有关理论资料,论述陶粒滤料的改进工艺,对陶粒滤料的研究开发提出看法. 关键词陶粒滤料焙烧温度微污染 中图分类号:TQ028.8文献标识码:B文章编号:1672-9064(2009)02-0090-03 03随着人类对供水水质要求的提高和供水量的增加,以及等;按其容重可分为一般容重陶粒(>500kg/m.),超轻陶粒 对污水排放标准的不断提高.已开发研究出了各种水处理滤(200—500kg/m),特轻容重NJI1~(<200kg/m). 料,包括石英砂,无烟煤,聚苯乙烯球粒等.由于这类滤料部分2.2陶粒滤料制备的工艺流程 存在着造价高或比表面积小等固有缺点,促使研究者不断开生产陶粒的工艺可以简单的 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 为:原料(添加外加剂) 发新型滤料来代替.由于陶粒的材料廉价易得,而且具有轻一}昆磨一制粒一烧涨一成品.其中的外加剂包括粘结剂,膨胀 质,多孔,易挂膜和生物相容性好等优点.是目前生物滤料的剂和矿化 剂等.其主要作用是在烧成温度下能产生一定数量 研究重点121.且具有一定粘度的液相以及一定数量的气体,使料球膨胀,在 l概述膨胀温度范围内产生的气体的压力稍大于膨胀孑L隙孑L壁的破 陶粒滤料内部多孑L,比表面积较大,化学和热稳定性好,坏强度就会产生微孔,增加了陶粒比表面积晒. 具有较好的吸附性能.易于再生便于重复利用:并且其比表面在实际工业生产中,我国陶粒的生产设备都采用的是工 积是石英砂滤料的6,8倍,孔隙率是石英砂的1.72.2倍141.所业回转窑嗣.圆筒形的主窑体与水平呈3度左右的倾角放置在 以陶粒滤料不但适用于城镇和工业给水处理,也可广泛用于托滚上,物料在高的一端进入窑内,在窑体做回转运动的作用 冶金,石油,化工,纺织等工业废水的生化除油,除铁,除锰和下,物料从高处(窑尾)滚落至低处(窑头);同时,在窑头处,高 过滤处理llI;并且对金属离子的去除方面也有显着的效果_q.压风机将粉煤灰喷人窑内,并使其充分燃烧,产生的热量使物 尤其是近几年我国开展了应用片状陶粒处理水源水微污染的料发生物理和化学变化,烧结并膨胀. 研究】.片状陶粒属不 规则 编码规则下载淘宝规则下载天猫规则下载麻将竞赛规则pdf麻将竞赛规则pdf 粒状填料,尽管挂膜性能良好.但水2.3陶粒滤料的烧胀机理 流阻力大,容易堵塞.强度差,易破碎,不耐水冲刷.限制了它陶粒滤料 的膨胀主要是由于原料在加热过程中产生气 仅能应用于水源水的微污染处理,而不能应用于污水处理.正体,而物料又有一定的粘度使部分气体未逸出从而形成多孔 是由于这些传统的接触填料存在一定的缺陷,限制了曝气生结构,又有部分气体逸出从而使表面形成许多开孔,增加了滤 物滤池在我国污水处理中的应用,所以改善滤料形状和表面料的吸附性并使其易生物挂膜.因此烧制陶粒滤料的物料要 结构在当前尤为重要.朱乐辉等已于2000年以天然陶土为主膨胀必须具备两个基本条件:一方面是使料球在膨胀温度下 要原料研制出了轻质球形陶粒滤料改善了不规则形状陶粒滤能够产生适当的粘度和表面张力;另一方面是在该温度下,料 料的弊端l.实验研究表明陶粒对铅和铬具有较强的吸附作球能产生足够的适宜的气体,这是滤料具有足够孔隙的必要 用,并对氨氮和COD有较强的去除作用阎.条件. 2陶粒滤料的生产工艺和机理研究2.3.1产生气体的反应 2.1陶粒的种类陶粒原料中加热产生气体的因素很多,产生气体的主要 陶粒最早由美国人海德于1913年研制成功.一般采用天反厦期”: 然矿物或工业废弃物等作为主要原料.经直接破碎或加工成(1)在400—800%,快速升温或缺氧条件下产生气体的反 粒.再烧胀而成的人造轻骨料;它是一种外部为铁褐色或棕色刀: 坚硬外壳,表面有一层隔水饱气的釉层.内部具有封闭式微孔 L+O2=E02} 结中句的多孔陶质粒状物.陶粒因分类依据不同而种类繁多.2C+02=2C0T(缺氧条件下) 按彤状可分为普通型,圆球型,碎石型3种:按原料不同可分C+CO~=2c01(缺氧条件下) 为粘土陶粒,页岩陶粒,粉煤灰陶粒,煤矸石陶粒,垃圾陶粒(2)碳酸盐分解: 作者简介:胡家玮(1982~).男,现为兰州交通大学环境与市政工程学院市政工程专业硕士研究生. 2o09.No.2o CaCOs=CaO+CO2T(850—900~C) Mgco3=MgO+CO27(400-500~C) (3)硫化物的分解和氧化: FeS:,=FeS+ST(近900~C) _s+02=SO2f 4FeS2+1102=2Fe203+8SO2f(氧化气氛10OO~ 5O) 2Fes+3O2=2Fe0+2s02t (4)氧化铁的分解与还原(1000—1300~C): 2Fe2O3+C=4FeO+CO2t 2Fe2O3+3C=4Fe+3CO,T Fe2O3+c=2FeO+COT Fe203+3C=2Fe+3COT 由反应可知.在陶粒滤料的膨胀温度范围内,逸出的气体 主要是CO,说明CO是主要膨胀气体.合理控制陶粒滤料烧制 过程中生成气体的反应对形成大量开孔有重要意义.因此对 烧制温度的选择和控制是非常重要的环节之一. 2-3.2原料化学成分 陶粒原料成分主要有SiO,AIO,和熔剂.熔剂包括CaO, MgO,MnO,Fe203,FeO,TiO2,K2O等.Riley在研究粘土陶粒烧 胀性时发现在某温度范围内,当所用原料的化学成分处于某 一 范围时,所得陶粒具有良好的烧胀性.因此,他提出了原料 化学成分的Riley三角形,并具体确定了形成适宜粘度液相的 原料化学成分范围(如图1)171:SiO253%一79%,AI20310%一25%, 熔剂之和为13%,器技术核心.它决定了反 应器能否高效运行,所以作为滤料的陶粒材料应遵循以下原 则【’41: (1)机械强度:以免在反洗过程中由于料间磨损或破碎造 成颗粒变小使滤料层间复杂,导致反冲洗时轻质滤料流失和 过滤时终止滤料漏失. (2)生物,化学稳定性:以免在运行过程中滤料中的物质 溶于水而影响水质,或因投加水处理药剂使滤料材质结构发 生变异而解体.滤料必须具有一定的抗腐蚀性.不参与生物膜 的生物化学反应,且其本身是不可生物降解的. 2?9,No.2 (3)颗粒形状:以表面相对粗糙且有一定球度为好. (4)表面电性和亲水性:微生物一般带有负电荷并亲水, 因此载体表面带有正电荷有利于微生物固着生长,载体表面 的亲水性同样有利于微生物的附着. 3.2净水处理中使用的要求 由于现代工农业的发展.现有水源正遭受着各种各样的 环境污染威胁,许多水源水已转变为微污染水源,使其处理难 度增大.陶粒滤料应具有以下要求: (1)吸附性能:陶粒滤料在生产中应注意选用具有高吸附 性能的原材料.使生产的陶粒滤料对微污染水中的有机污染 物具有较强的吸附能力. (2)离子交换能力:水源中的金属离子含量由于污水的排 放变得越来越高,有效地去除是净水工艺巾的重要环节.采用 具有离子交换能力的材料作为陶粒滤料的原材料,具有十分 现实的意义. 3.3陶粒滤料的改进 通常使用作滤料的陶粒是用粘土或页岩等烧结而成,性 能较好,但浪费资源;也可将普通做集料的陶粒经粉碎加工而 成,这样的陶粒不但形状不规则而且强度太小容易在过滤过 程中破碎堵塞滤池.所以通过改进陶粒生产工艺可以使陶粒 具有滤料所要求的较大比表面积和较规则的球形等.改进的 方法总结为以下两点: (1)改进配料 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 及烧结工艺:如朱乐辉等就是用陶土掺 加化工原料造孔,在1l80?左右烧出较理想的轻质球形陶粒 滤料…I,强度较高,比表面积2xl04,1.5xlOm2/g.王健,金呜林 等采用添加有机造孔剂的方法,以粉煤灰为主要原料,粘土为 粘接剂,经造球和高温烧结等工艺,开发出轻质多孔球形生物 滤料I’;制备的新型滤料产品孔径分布为5-25nm.比表面积为 8-9m2/g,与传统的生物滤料相比具有视密度小.比表面积大和 表面粗糙易生物挂膜等优点.这对新型滤料开发和废弃资源 利用无疑具有很大意义 (2)对陶粒进行表面改性:改性的目的就是增加陶粒表面 吸附作用.当前改性方法主要有表面覆盖金属氧化物.金属氢 氧化物和正离子集团.作用机理是表面静电作用和微孔的吸 附作用fl. 4结论与展望 通过合理配料和控制烧成工艺能生产出适应曝气生物滤 池中要求的陶粒滤料,且各方面优于石英砂等传统滤料.但目 前对陶粒用作滤料方面的制作工艺研究较少.为了能够更好 的发挥其潜在优势和克服其本身存在的不足.陶粒滤料的研 究中还要着重解决以下问题[21171: (1)研制大量利用粉煤灰等工业废料的陶粒滤料. (2)由于陶粒在烧制过程中表面结釉问题未得到完全解 决,应研究对其表面改性以增强其比表面积和吸附性. (3)研制超轻陶粒并增大其开孔数量. (4)生物膜在陶粒滤料上的生存特征及适应性研究. (5)陶粒滤料的再生利用 o(下转Pll0) 15孳源府环境ISSN1672-9064 作物f如小麦,玉米,大豆)用淡水;播前和苗期用淡水,而在作 物的中,后期用咸水.轮灌可充分,有效地发挥咸淡水各自的 作用和效益. 奥地利研究人员利用电渗透作用原理研制出一种灌溉系 统.该系统使地下水经土壤毛细管及各种孑L隙上升到地表层, 同时从聚集于电极周围的某些盐类中游离出净水,上升到地 表层供作物利用.其设备是由两组电极组成,将一组装有正电 极的金属管打人地下水位以下.另一组为负电极的导体栅网, 埋于与植物根部深度相等的地方.根据土质结构及土壤含盐 量.接通2,12V电源,就会在两极间建立直流电场,产生电渗 透效果.这种灌溉系统适用于地下水较丰富的干旱区果园,草 坪及固沙植物等. 6利用空气中水分灌溉【3】 利用空气中的水分进行灌溉就是通过一定的设施来收集 空气中的水分.直接供给植物利用或汇集到蓄水池中以供灌 溉之用.德国研究人员用一圆筒来收集空气中的水分,其内壁 涂有吸聚阳光热的涂料,圆筒与若干个喷嘴管连接,将喷嘴管 埋在两行植物根部之间.白天高温烤热的空气经圆简进入喷 嘴管里,到了夜间降温时,空气中的水分就凝结成了露水珠而 流到作物的根部.秘鲁的研究人员沿海岸垂直张挂一些大型 尼龙网,以吸聚雾气,待雾变为水后流进蓄水池.以供沿海滩 涂灌溉之用.智利的科研人员利用沙漠地区的云雾来改造沙 (上接P91) (6)陶粒滤料在处理微污染水中的应用. 参考文献 l吴声彪,肖波,等.赤泥制备多孔陶粒及其除油性能的基本研究.矿产综 合利用,2004,6(3) 张苗苗,王立久.污水处理用陶粒滤料的工艺研究与应用.西南给排 水,27(11 吴清仁.生态建材与环保.北京.化学工业出版社.2003 金熙.工业水处理问答.北京:化学工业出版社.20o3 王士龙,张虹,等.用陶粒处理含铅废水.济南大学,2003,17(3) 王士龙,张虹,等.用陶粒处理含锌废水.污染防治技术.2003.3(15) 查建明,等.生物陶粒在污水中做滤料的研究与应用.广东建材.2005(1) 赵传文,赵利威.超轻粉煤灰陶粒的生产.新型建筑材料.2001(7) 漠.他们在巨大的框架上面安装由聚丙烯塑料制成的双层网 来”捕捉”云雾.云雾在网上凝结成水,汇集到贮水池中,以供种 植的林革或天然沙生植物的灌水之用. 对于沙漠地区和缺乏淡水的沿海地区,利用空气中的水 分进行灌溉是一种可取的方法,但如何降低成本,提高效率和 实用性是今后应着重解决的问题. 7结束语 资源,环境与人类的生产,生活等关系越来越紧密.特别 是水资源的合理综合开发利用,发展节水灌溉,已经成为保障 国家供水安全,粮食安全和经济社会可持续发展的必然需要. 中国的国情和水情决定了缓解中国水资源短缺的根本出路在 于节水.要满足人口持续增长和经济社会快速发展对水和粮 食的需求,非常重要的途径就是厉行节约用水,大力发展节水 灌溉.要制定科学,合理的规划,加大对节水灌溉的投入,大力 开展科学试验,发展节水灌溉新技术. 参考文献 l房德康,侯素娟.蔡彬.节水灌溉与环境保护.排灌机械 2庞亚斌.滴灌技术:”落地”后的低成本之路.中国水利报.现代水利科 技.2006.O7 3时丽霞.浅论节水灌溉及其技术应用.山东水利2004(6) 9张国伟,杨波,等.河道底泥制备陶粒滤料的研究.环保科技,2007,l (13) lO王征,郭玉顺.粉煤灰高强陶粒烧胀规律的实验研究.新型建筑材料, 2004(2) l1朱乐辉,朱衰榜.水处理滤料一球形轻质陶粒的研制.环境保护,2000 (1) 12王健,金鸣林,等.用粉煤灰制备新型水处理滤料.化工环保,2003,23 (6) 13雷国元.王占生.滤料表面改性及其在污水处理中的应用.净水技术. 20o1,2O(1) 14吴婉娥.废水生物处理技术.北京:化学工业出版社.2003 15郑俊.吴浩汀,等.曝气生物滤池污水处理新技术及工程实例.北京:化 学工业出版社.2oo2 我国最大的太阳能光伏发电项目投入商业运行 我国单体面积最大的并网型兆瓦级太阳能光伏发电项氧化碳521t,二氧化硫3t,碳氧化物5t,烟尘It,年均节煤约 目一一上海临港太阳能光伏发电示范项目,已投入商业运行.其357t,对节能减排起到积极作用. 装机容量达到1080kW,年发电量100多万kWh.年可减排二 上海环境能源交易所累计成交金额达2亿元 上海环境能源交易所挂牌2个月.累计成交金额达到2 4L.,L,成为全国交易项目与挂牌金额最大的环境类交易机构. 交易项目挂牌总数63宗,金额16.2亿元.其中,节能减排和环 2oo9,NO.2 保技术交易类项目36个,挂牌价从3O万元到1.5104亿元不 等;节能减排和环保资产交易类项目19个,挂牌价从2万元 至1388万元. 2345678