城市污泥陶粒制备技术与应用研究进展

城市污泥是污水处理的副产物,其产生量随着污水处理量及处理率的增大而增大。但是,目前污泥处理处置的规模及水平难以与污水处理水平相匹配。污泥处理主要以无害化为主,资源化利用程度不足。对比了城市污泥与陶粒原料的成分,对城市污泥制备陶粒进行了可行性分析;介绍和分析了制备城市污泥陶粒的基本流程及条件,对城市污泥制陶粒的研究现状和应用进行了相关讨论;对改性陶粒的研究进行了综合评述和展望。结果表明：由于污泥含有大量的有机物,同时含有硅、铝等无机成分,各成分比例适宜,则可在高温下将其制备成陶粒,作为轻质骨料、栽培基质或水处理滤料等进行后续利用;由于污泥陶粒具有一定的吸附能力,可对陶粒进行改性,从而强化其吸附性能;从原料配置、制备条件和功能改性3个方面对污泥陶粒的强度及其对特定污染物的吸附进行有针对性的优化,是污泥陶粒未来的研究方向。     

污泥和石英尾矿制备建材陶粒的烧结温度研究

为了处理城市污水处理厂的污泥,将污泥配以石英砂尾矿、粘合剂和河道底泥添加剂可以生产轻质陶粒。利用脱水污泥,经过粉磨、干燥、焙烧等加工工艺,按照陶粒原料组成以污泥∶石英砂尾矿∶粘结剂∶河道底泥=4∶4∶3∶3、进料温度为400℃、预热时间为20 min、烧结时间为25 min为条件,考察烧结温度对陶粒性能的影响,结果表明,烧结温度为1 080℃时,陶粒的筒压强度最大、吸水率和堆积密度最小。     

城市污泥制备陶粒安全性分析

采用城市污泥和页岩为原料,制备了不同污泥含量的污泥陶粒。研究了污泥掺量对陶粒性能的影响,分析了制备过程中产生的二噁英。掺15%污泥(干基)的陶粒,符合密度等级为400的轻集料标准要求,污泥掺量过高,陶粒筒压强度较低、吸水率较大。陶粒制备过程中产生的二噁英浓度随着污泥掺量的增大而迅速增大,污泥掺量在10%以内,产生二噁英的计算浓度低于0.1ng-TEQ/m~3。产生的二噁英大部分存在于固相飞灰中,掺15%污泥陶粒制备产生的气相中二噁英浓度为0.1ng-TEQ/m~3。绝大部分二噁英产生于低温预热阶段,在高温焙烧阶段,二噁英主要存在于气相中。综上所述,通过污泥掺量的调节,成功制备了密度等级为400的污泥陶粒,进一步分析表明,降低污泥掺量、除尘、优化低温预热工艺、高温焙烧阶段尾气处理是降低污泥陶粒制备过程中二噁英浓度的有效手段。     

铁尾矿陶粒混凝土的制备与性能分析

用铁尾矿陶粒替代普通混凝土天然粗骨料,根据《轻骨料混凝土技术规程》(JGJ/T 12—2019)设计配合比,制备LC30～LC40的铁尾矿陶粒混凝土.测定和计算其力学性能、耐久性、经济性,并与普通混凝土作对比.结果表明,铁尾矿陶粒混凝土能够满足《轻骨料混凝土技术规程》(JGJ/T 12—2019)中LC30配制强度,其...     

城市污水厂污泥制备陶粒滤料及其特性

以城市污水处理厂脱水污泥作为主要原料,添加粉煤灰和粘土烧制陶粒滤料,考察了烧制过程中各主要因素(干燥时间、预热温度、预热时间、焙烧温度和焙烧时间)对产品性能(比表面积、堆积密度和颗粒密度)的影响,最终结合正交实验确定了污泥作为主要原料烧制陶粒的最佳工艺条件. 结果表明,污泥与辅料的最佳质量配比为：污泥:粉煤灰:粘土=2:3:1,烧制陶粒的最佳工艺条件为：干燥时间1 h,预热温度300℃,预热时间20 min,焙烧温度1100℃,焙烧时间8 min,此时制得的陶粒比表面积为4.222 m2/g,堆积密度为635 kg/m3,颗粒密度为1146 kg/m3,孔隙率为22.4%,盐酸可溶率为0.18%,破碎率为0.4%.     

城市污泥-玻璃粉轻质陶粒制备及性能研究

以城市污泥为原料,配以玻璃粉为辅料制备轻质陶粒,研究了原料配比和焙烧温度对陶粒性能的影响.结果表明按污泥75％、玻璃粉25％,600℃预热30 min、1100℃焙烧并保温10 min,可以制备出符合国家标准GB/T17431-2010的600级轻质陶粒.微观结构分析表明,烧胀陶粒表面呈现高度釉化,内部断面则呈现封闭孔隙结构.     

以给水厂污泥制备新型陶粒及其性能优化

随着自来水需求及处理量增加,给水厂的副产物-给水污泥产量日益增加,其最终处置急需合理解决.以给水厂污泥为主料,粉煤灰、黏土及玻璃粉为辅料,烧制陶粒,试样孔隙均匀,三维连通,可作为无土栽培、中水处理及人工湿地填料.通过单因素试验研究制备过程中原料配合比、烧结温度及烧结时间等因素对陶粒性能的影响.试验采用SEM和XRD进行了微观结构和物相分析,并确定最佳工艺参数:配合比为给水污泥60％,粉煤灰16％,黏土16％,玻璃粉8％,预热温度500℃,预热时间20 min,烧结温度1170℃,烧结时间20 min.陶粒试样表观密度1.388 g·cm-3,堆积密度0.7636 g·cm-3,吸水率23.65％,空隙率44.99％.     

钢渣复合陶粒的制备及去除水中铅的研究

以钢渣、碳和粘土为主要原料,来制备出一种可用于水处理中的陶粒,确定了陶粒的烧制条件,并且探究了该陶粒对水中的铅离子的吸附情况。结果表明:利用钢渣比表面积大、表面粗糙且内含有大量碱性氧化物的优势,可以制备出用于吸附废水中铅离子的陶粒,且陶粒有很好的吸附效果,并确定陶粒在配比为4∶4∶2,烧制温度为800℃,溶液的pH在6～10之间时,吸附效果非常好,吸附率随着投加量的增加而增加。     

利用电镀污泥烧制陶粒的工艺设计

正0引言电镀污泥在《国家危险废物名录》中废物类别为HW17,主要来源于工业电镀过程产生的废水,再经浓缩、压滤等物理方法处理,出厂时含水率约在50%～70%。不同的电镀工厂,其电镀污泥中所含重金属含量及种类会有所不同,但主要包括铜、锌、镍等重金属化合物,灰分含量也较高。未经物化处理的污泥,其状态不稳定,在外界风化、雨淋等作用下,重金属离子很容易污染土壤及地下水,给环境造成严重危害。传统处置方法主要包括固化技术、填海、堆放、生物法、回收重金属、铁氧体法、烧砖等。国内     

利用城市污泥制备陶粒的研究

以贵阳城市污水处理厂机械脱水污泥为原料,配以煤矸石、赤泥、粘土和特殊添加剂玻璃粉为辅料.按配比污泥65.5％、煤矸石10.0％、赤泥8.5％、粘土13.6％、添加剂2.4％,经练泥搅拌、挤压成球、干燥、600℃预热30min、1050℃焙烧并保温30 min,成功生产出符合国家标准GB/T17431-1998中600级高强轻集料的陶粒.     

城市污泥/煤矸石制备多孔陶粒的试验研究

在分析城市污泥和煤矸石化学成分、矿物组成及热分解特性基础上,设定了烧结制度;研究了不同配比、不同烧结温度对多孔陶粒体积密度、吸水率以及孔隙率等性能的影响。结果表明,以煤矸石和城市污泥二种原料可以制备多孔陶粒,当煤矸石∶城市污泥=80∶20~50∶50时,烧结温度1120℃、保温1h,制备的多孔密度为1030~1200kg/m3、显气孔率在26~50%;吸水率在23~35%。城市污泥中有害重金属元素在陶粒中得到有效固化,不会对环境造成的二次污染。     

高强萤石尾矿陶粒的制备及其性能研究

以萤石尾矿和黏土为原料,碳化硅（SiC）作发泡剂,采用烧结法制备高强陶粒,系统探究了萤石尾矿配比、烧结温度、烧结时间和SiC外配量对陶粒性能的影响规律,并结合热力学计算、X射线衍射光谱、扫描电子显微镜等手段揭示萤石尾矿陶粒烧结过程中的液相、物相组成和微观结构的演变机理。研究结果表明,当萤石尾矿配比为70%（质量分数）、黏土配比为30%（质量分数）、SiC外配量为0.5%（质量分数）、预热温度为450℃、预热时间为15 min、烧结温度为1 210℃、烧结时间为30 min、升温速率为5℃/min时,制得的萤石尾矿陶粒压裂力达527.9 N、表观密度达0.89 g/cm3、1 h吸水率达0.21%、筒压强度达4.63 MPa、堆积密度达594.6 kg/m3,符合GB/T 17431.1—2010《轻集料及其实验方法》中轻集料600级高强陶粒的要求,该研究成果可为萤石尾矿的资源化利用提供新方法。     

废纸造纸污泥陶粒的制备与性能表征

以废纸造纸污泥为原料,辅以集料尾泥(主要成分为粘土)和粉煤灰进行配料,在模拟实际加工工况下制备烧结污泥陶粒,对其微形貌和力学性能进行了表征. 结果表明,当污泥含量高于40%(w)时,有机物氧化释放的热量使高温熔体粘度降低,同时产生的气体压力增大使熔体发胀,从而使陶粒变轻,有明显的降低烧结温度的作用. 当陶粒坯体中含污泥50%(w,干基)、粉煤灰30%(w)、集料尾泥20%(w)时,1140℃烧结后所得陶粒的堆积密度为0.75 g/cm3,盐酸可溶率为0.54%(w),筒压强度为6.32 MPa.     

利用城市污泥/煤矸石制备多孔陶粒的研究

以煤矸石和城市污泥二种原料制备了多孔陶粒,研究了不同配比、不同烧结温度对多孔陶粒体积密度、吸水率以及孔隙率等性能的影响。结果表明,原料配比中污泥的比例应小于50%,当城市污泥掺量在20-50%,烧结温度为1120℃,保温1 h时,所制备的多孔陶瓷密度在1030-1200 kg/m3、显气孔率在26%-50%、吸水率在23%-35%。城市污泥中有害重金属元素在陶粒中得到有效固化,不会对环境造成的二次污染。     

电镀污泥资源化利用及制备陶粒研究进展

电镀污泥作为一种危险废物,对其进行资源化与无害化处置极其重要。将对近年来我国常见的处置方式进行总结,并提出一种新型的材料化技术—电镀污泥固化制备陶粒,重点对其可行性及存在的瓶颈进行探究,并提出展望。     

油田污泥基高强陶粒的制备及性能优化

为了解决危废油田污泥的堆存处置问题,研制了一种以油田污泥(简称油泥)为原料,以黄土、黄沙和黏土为添加剂的油泥烧结陶粒.通过单因素试验探究油泥最大掺量及最佳烧制工艺条件,并利用电子扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和能谱仪(EDS)探究陶粒的显微结构、物相组成和内外层元素分布特征.结果表明,在油泥掺量为60％(质...     

城市污水厂污泥烧制陶粒工艺研究

污泥作为污水厂的副产物,必须进行适当的处理。利用污泥烧制陶粒可以有效减少污水厂污泥排放量,同时又充分利用了污泥,真正实现了＂减排＂甚至＂零排放＂。从原料配比和烧制条件上对利用污泥烧制陶粒进行了研究分析。结果表明,以污泥为主要原料,以水玻璃为添加剂,另加适量比例的水,在一定烧制温度和保温时间下烧制陶粒产品,最佳配比和烧制条件为：水玻璃含量20%,水含量70%,预热温度400℃,预热时间20 min,烧结温度1000℃,烧结时间30 min。     

均匀设计在优化多孔陶粒制备工艺中的应用

本文以城市污泥和絮凝污泥为主要原料,石英和煤炭为辅料制备多孔陶瓷.通过均匀试验设计,系统研究各因素对多孔陶瓷性能的影响,找出回归方程和最佳工艺条件.多孔陶瓷制备的优化配方为:城市污泥为16.67％,石英为33.33％,絮凝污泥为25％,煤炭量为25％,煤炭颗粒为0.1 ～0.9 mm,转化时间为150min,烧成温度为1230℃.由最优配方所制备的多孔陶瓷的吸水率为57.2％,显气孔率为60.89％,体积密度为1.065 g/cm3,抗压强度为1.8 MPa,耐酸性为97.1％,耐碱性为98.3％.     

工业污泥烧制陶粒的工艺研究进展

分析比较了工业污泥、生活污泥和粘土类物质在化学组成、物理特性等方面的差异,综述了工业污泥烧制轻质高强陶粒现有实验室工艺技术的现状和存在的问题,提出不同工业污泥的原料配方选择仍需通过大量实验室和工业窑炉中间试验才能确定,应系统研究在工业污泥烧制陶粒的生产过程中如何防止二次污染的问题。     

硅线石尾矿陶粒制备加气混凝土砌块的研究

以硅线石尾矿陶粒、水泥和粉煤灰为主要原料,在水灰比不变的条件下混合均匀、合理养护和蒸压工艺过程制得不同陶粒含量的加气混凝土砌块,研究了陶粒加气混凝土砌块的吸水率、抗压强度、收缩率、抗冻性和导热系数等理化性能.结果表明:在水灰比不变的条件下,当砌块中硅线石尾矿陶粒含量达到20％时,砌块的综合性能达到最佳,砌块的抗冻性较好,满足建筑施工要求;其中,试样的干密度为646 kg/m3,含水率为1.5％,吸水率达到20％;干燥收缩率历时七周趋于稳定为0.4 mm/m,强度高达到6.93 MPa,导热系数为0.22 W/m·K.