陶粒濾料在水處理中的應用

( 1) 粉煤灰陶粒濾料 

因為粉煤灰本身除含有大量硅鋁質成分，還含有部分堿性氧化物助熔成分和固定碳、氧化鐵等產氣成 分，因而它是制備陶粒濾料比較理想的原料。粉煤灰 陶粒濾料的特點是比表面積高，耐腐蝕，強度高，但是 由于其粘聚性較差，摻量過高會導致成球困難。王健 等［18］人以粉煤灰為主要原料、粘土為粘結劑，采用有 機添加劑造孔的方法，成功開發出輕質多孔球形陶粒 濾料，與傳統陶粒濾料相比具有比表面積大、表面粗糙 易掛膜和視密度小等優點。蔣麗等［19］人以粉煤灰、膨 潤土、生石灰和水玻璃以 10: 7: 2: 1( 質量比) 的比例，經加水造粒成球、焙燒，在 1150℃ 條件下燒結 45min 得到粉煤灰陶粒濾料，研究表明在 PH 為 6． 0 時對磷 酸鹽除效果zui佳。代亞輝［20］以粉煤灰、5% 煤矸石 為原料，在 1050℃ 下保溫 10min，得到粉煤灰陶粒濾 料，實驗證明該濾料作為微生物載體時對 COD、NH3 － N 和 SS 的除效果較好。陳玨［21］通過對粉煤灰陶粒濾料的系統發現，燒成溫度和粉煤灰用量是影響 粉煤灰陶粒濾料的主要因素，當粉煤灰摻量為 90% 時，zui佳燒成溫度為( 1150 ± 25) ℃ 。

( 2) 其他固體廢棄物陶粒濾料 

各類工業固體廢棄物如煤矸石、赤泥、鐵尾礦等，成分不一，使用固體廢棄物制備陶粒濾料時，根據固體 廢棄物的化學組成，確定是否需要添加硅質、鋁質或產 氣成分。其特點是原料來源廣泛，但是性能不穩地，需 要添加其他的補充成分，不利于降低成本。另外污泥 陶粒濾料生產過程中會產生大量的異味氣體，huan保要 求較高。王德民等［22］人以某低硅鐵尾礦為主要原料 制備出了尾礦添加量達 77% 的多孔陶粒濾料，經曝氣 生物濾柱處理生活污水試驗表明: COD、NH4 + － N 和 TN 的除 率 均 較 高。李 國 昌 等［9］ 人 以 煤 矸 石 為 原 料，分別采用快升溫或慢升溫焙燒得到陶粒濾料，結果 表明: 制品的氣孔率隨焙燒溫度的升高由小變大，又逐 漸降低，各種陶粒濾料均性能優良。潘嘉芬等［23］人以生產氧化鋁排放的廢渣赤泥為主要原料，制備的陶粒濾料滿足行業要求，并且對含溶解油廢水的處理效率 為砂粒的 3 倍。徐振華等［24］人以河道底泥和脫水污 泥為主要原料制備陶粒濾料，研究表明提高升溫速率 有利于提高陶粒濾料比表面積。楊稔等［25］人研究了 煤泥燒制陶粒濾料的制備工藝，并對其膨脹機理進行 了探討，制備出了高比表面積的陶粒濾料。

( 3) 免燒陶粒濾料 

免燒陶粒濾料的優勢是不需要焙燒，依靠添加膠

凝材料( 如水泥、石膏等) 經養護得到成品，大幅降低 生產能耗。但是缺點是密度較高，強度低，需要長時間 養護，生產周期長。其制備工藝如圖 4。于衍真等［26］ 人以水渣、水泥為主要原料，硫酸鈉、氯化鈉等為成孔 劑，經混合攪拌成型、在一定溫度濕度下養護，得到水 渣陶粒濾料，且經水處理實驗證明，COD、濁度和氨氮 的除率較高。劉寶河等［27］ 人以硅酸鹽水泥、粉煤 灰、粘土和氧化鈣為主要原料，水固比為 0． 55，采用鋁 粉發氣，經高溫蒸養制備出了 TBX 多孔陶粒濾料，且 其對廢水的除磷效果非常優異。彭位華等［28］人以小 麥秸稈和粉煤灰為主要原料，輔以水泥、石灰、等外加 劑，經混合、成球、陳化和養護，制得免燒秸稈 － 粉煤灰 陶粒濾料，其作為曝氣生物濾池載體填料時出水水質 良好。