新型粉煤灰免燒陶粒的制備及其在BAF中的應(yīng)用研究.pdf

1、我國(guó)粉煤灰排放量大,占用土地,污染環(huán)境。粉煤灰陶?？勺鳛槠貧馍餅V池(BAF)填料,是綜合利用粉煤灰的重要途徑。當(dāng)前我國(guó)粉煤灰陶粒的生產(chǎn)均采用燒結(jié)法,該法技術(shù)較為成熟,但能耗高,污染大,成本高。相比之下,免燒法節(jié)能環(huán)保,成本低廉。我國(guó)的免燒陶粒尚處于研制階段,產(chǎn)品存在堆積密度高、強(qiáng)度低、比表面積小等問題,因而免燒法雖已開發(fā)出成品,但并未推廣使用。本文研制可作為BAF填料的新型粉煤灰免燒陶粒,成本低、效能高,在一定程度上減少粉煤灰污染,使

2、免燒工藝得以推廣。
　　本文以水處理用填料的標(biāo)準(zhǔn)制備陶粒,進(jìn)行原料調(diào)控和工藝調(diào)控,確定原料添加量、優(yōu)化過程參數(shù),得出新型陶粒的制備流程為:5％NaOH預(yù)處理粉煤灰63%,CaO5%,水泥20%,秸稈灰6%,污泥6%,原料混合均勻后加水32%(相對(duì)于干物料),成球后濕席養(yǎng)護(hù)24h,80℃蒸汽養(yǎng)護(hù)12h。陶粒的主要性能指標(biāo)為破碎率4.2%,堆積密度為687kg/m3,表觀密度為1573kg/m3,空隙率52.2%,比表面積9.78m2

3、/g(傳統(tǒng)陶粒為3.29m2/g)。研究表明陶粒強(qiáng)度為SiO2和Ca2SiO4‘H2O共同作用的結(jié)果。秸稈灰、污泥的添加可增大陶粒的比表面積,秸稈灰主要促進(jìn)陶粒中孔的形成,污泥對(duì)微孔、大孔作用明顯。
　　對(duì)制成陶粒進(jìn)行基本性能、浸出毒性、吸附特性和生物親和性檢測(cè),結(jié)果表明新型陶粒符合《水處理用人工陶粒濾料》(CJ/T299-2008)的要求,吸附性和生物親和性均優(yōu)于傳統(tǒng)燒結(jié)陶粒。將新型陶粒與傳統(tǒng)陶粒投入BAF,對(duì)比兩反應(yīng)器掛膜與啟

4、動(dòng)、正常運(yùn)行處理效果、陶粒表面微生物量和反沖洗效能,結(jié)果表明,新型陶粒比傳統(tǒng)陶粒更易于掛膜,正常運(yùn)行階段,新型陶粒反應(yīng)器的COD、氨氮、總氮降解能力均優(yōu)于傳統(tǒng)陶粒反應(yīng)器,新型陶粒更適于微生物生長(zhǎng),尤其對(duì)硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)具有一定的促進(jìn)作用。
　　新型陶粒制備方法經(jīng)濟(jì)節(jié)能,1m3陶粒生產(chǎn)成本約為420-550元(傳統(tǒng)型為700-900元),燃料成本為0-132元(利用電廠廢熱進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)無需成本),遠(yuǎn)低于燒結(jié)陶粒煅燒過程的240-480