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％.     

污泥与油页岩半焦制备陶粒滤料的研究

采用造粒、干燥、预热、烧结工艺，以油页岩半焦、粉煤灰、污泥三种固体废弃物为原料制备污水处理厂用人工陶粒滤料。以盐酸可溶率、筒压强度、空隙率和比表面积为陶粒滤料主要性能指标，探究陶粒烧制过程中原料配比、烧结温度及原材料特性等因素对陶粒性能的影响。实验结果表明：油页岩半焦与粉煤灰的最佳比例为3∶5,煅烧温度超过1125℃时陶粒的比表面积和空隙率有明显的降低。随着陶粒原料中污泥含量的提高，盐酸可溶率和筒压强度逐渐降低，而空隙率和比表面积逐渐升高，但仍符合CJ/T 299-2008标准的要求。油页岩半焦中残余的有机组分有利于陶粒制备过程中孔隙的形成。     

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%.     

利用煤矸石制备陶粒的配比和烧结制度的试验研究

以煤矸石为主要原料,采用烧结法研制陶粒.通过研究原料配比和烧成制度对陶粒性能的影响,得出制备陶粒的最佳配比为煤矸石∶粉煤灰∶混合料=80∶ 10∶10,外掺1％甲基纤维素;利用正交试验确定了煤矸石陶粒的最佳烧结制度:预热温度300℃、预热时间15 min,烧成温度1100℃、烧成时间45 min,分析表明影响陶粒吸水率的主要因素是预热时间,影响堆积密度的主要因素是烧结时间.并对产品进行了微观结构分析(SEM).     

煤矸石陶粒制备工艺的优化实验

本文研究烧制煤矸石陶粒的原料比例和工艺制度.通过对煤矸石的成分分析确定烧制煤矸石陶粒的原料及原料配比;查阅相关资料制定了陶粒的预热温度、烧结温度、烧结时间等制备工艺参数,进行平行实验.依据基础实验结果制定影响陶粒性能的主要影响因素,进行烧制工艺优化实验,分析影响实验结果的因素.通过基础实验得出:当原料比例为煤矸石∶粉煤灰∶膨胀剂=78∶15∶7,烧结温度达到1150℃时,冷却,烧制的陶粒堆积密度785 kg/m3;筒压强度5.9 MPa;吸水率3.5％.通过优化分析,当以筒压强度为考核指标时最优方案A2B3C2、以堆积密度为考核指标时最优方案A2B2C1、以吸水率为考核指标时最优方案A3B1C2;影响最显著的因素是A.结论:煤矸石烧制的最佳工艺为预热温度为500℃,预热时间30 min;烧结温度为1 150℃;烧结时间为15 min;然后冷却.通过优化设计的极差分析和方差分析结果可知预热温度对陶粒性能影响最显著.     

污泥陶粒的制作及特性研究

以城市污水处理厂的脱水污泥作为主要材料,添加粘土和炉渣烧制陶粒滤料。研究了原料配比、预热温度、预热时间、焙烧温度、焙烧时间对陶粒性能即吸水率、堆积密度、颗粒密度的影响。最终陶粒烧制的最佳配比和工艺条件为：炉渣20%,污泥50%,粘土30%,水38%,预热温度400℃,预热时间20 min,焙烧温度1 000℃,焙烧时间30 min。     

用于水处理填料的超轻粉煤灰陶粒的研制

以粉煤灰和粘土作为原料制备可用于水处理填料的超轻粉煤灰陶粒。首先对原料组分进行化学组分分析(XRF)和热分析(DSC/TGA);其次对原料进行配比烧制试验、单因素实验,确定了原料配比和工艺流程;再次,由L_9(3~4)正交试验,得到应用于水处理填料的超轻粉煤灰陶粒的最佳工艺流程;最后对烧制的粉煤灰陶粒进行矿物组成分析(XRD)和微观结构分析(SEM),观察陶粒的微观结构。结果表明,以30%粉煤灰∶60%粘土∶2%发泡剂∶5%秸秆粉为原料配比比例,在600℃下预热20 min,1240℃下烧结30 min的烧结工艺下所制备的粉煤灰陶粒具有密度接近于水(1.10 g/m L),表面有显著气孔,内部孔隙发达,适宜微生物的附着和生长的特性。     

利用电镀污泥制备水处理用陶粒滤料

以电镀污泥、粉煤灰、黏土、废玻璃粉为原料,煅烧制备陶粒滤料。考察了原料配比和煅烧温度对陶粒滤料理化性质的影响。当电镀污泥、黏土、粉煤灰、玻璃粉的质量分数分别为15%、55%、20%和10%时,经1 050℃煅烧所得陶粒滤料成品的比表面积为2.175 m~2/g,孔隙率为44.5%,盐酸可溶率为0.41%,堆积密度为0.737 4 g/cm~3,达到CJ/T 299–2008《水处理用人工陶粒滤料》的要求,Zn~(2+)和Cr~(6+)的浸出浓度低于GB 5085.3–2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》中的限值。X射线衍射分析表明,电镀污泥中的重金属Cr和Zn在高温条件下形成了稳定的三氧化二铬(Cr_2O_3)和铁酸锌(ZnFe_2O_4)。     

赤泥强磁尾矿制备水处理陶粒滤料的研究

以广西某赤泥强磁选尾矿为主要原料,掺加适量粉煤灰、石英和造孔剂,研制水处理陶粒滤料.研究了原料配比和烧成制度对产品性能的影响,利用比表面积分析仪和电子显微镜分析陶粒样品微观结构及形貌.结果表明,赤泥掺量55％,烧结温度1130℃,保温时间30 min,制备的陶粒样品最佳,试样表观密度1.98g/cm3,堆积密度1.06 g/cm3,吸水率22.41％、空隙率46.46％、盐酸可溶率0.61％、比表面积0.51×104 m2/g,破损率与磨损率之和0.53％,孔隙均匀,三维连通,达到水处理用人工陶粒滤料标准要求.     

添加脱水污泥的陶粒滤料的研制

以硅酸盐矿物为基础原料,添加城市污水厂脱水污泥和粉煤灰,通过正交试验得到工艺参数：脱水污泥a与脱水污泥b质量之比为17：8,脱水干污泥添加量20％（与硅酸盐总量比）,粉煤灰添加量20％（与硅酸盐总量比）,烧成温度900℃,保温时间9min。测得滤料的主要性能：堆积密度687kg/m^3,表观密度1440kg／m^3,比表面积3．43m^2/g,空隙率52．3％,1h吸水率12．8％,磨损破碎率〈4％。同时探讨了陶粒滤料的烧制机理以及水处理效果,结果表明该陶粒滤料具有良好的净化水质的效果。     

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。     

Preparation of high-strength ceramsite from red mud,fly ash,and bentonite

High-strength ceramsite was prepared from red mud, fly ash, and bentonite without any other chemical additives by a two-stage sintering process. In addition, the raw material weight ratio, and sintering condition (sintering temperature, sintering time, preheating temperature, and preheating time) were investigated, and their effects on the ceramsite properties were determined. The mineral compositions, crystalline phases, microstructures, and hazardous substances solidification were determined by X-ray diffraction analysis, Fourier transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, and inductively coupled plasma optical emission spectroscopy. Under the optimal synthetic conditions (RM:fly ash:bentonite = 60:30:10, preheating temperature of 450 °C, preheating time of 10 min, sintering temperature of 1150 °C, and sintering time of 25min), the ceramsite exhibited a high compressive strength of 21.01 MPa, 1-h water absorption of 1.21%, and bulk density and apparent density were 994 and 1814 kg/m³, respectively. Furthermore, the concentrations of toxic substances leaching from the ceramsite were considerably lower than the Chinese national standard (GB 3838-2002), which implies that RM-based ceramsite cannot cause secondary environmental pollution. The prepared ceramsite exhibiting a high compressive strength, low water absorption, and effective solidification of deleterious elements can be used to prepare building concrete and lightweight partition boards. Importantly, the reuse of RM for the production of ceramsite is an effective approach for the disposal of harmful RM.     

粉煤灰陶粒制备试验研究

粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物,粉煤灰主要用于混凝土添加剂,附加值较低.为了提高粉煤灰的利用价值,本研究利用粉煤灰制备轻质高强陶粒.在1100 ℃煅烧时,粉煤灰陶粒烧结出现新物相钙长石,在1200 ℃煅烧时,石英相溶解到烧结物相中,粉煤灰陶粒烧结出现新物相普通辉石,煅烧温度控制在1100~1200 ℃范围较适宜.煅烧温度增加到1200 ℃时,筒压强度达到6.3 MPa左右,体积密度达到1.6 g/cm3左右.当P值较低时,粉煤灰陶粒的烧成温度降低,陶粒容易烧胀,当P值超过10时,粉煤灰陶粒的烧成温度过高,粉煤灰陶粒不易发生膨胀.     

城市污泥掺量对煤气化渣陶粒性能影响

以煤气化渣为主要原材料烧制陶粒,研究了陶粒的烧结制度以及城市污泥掺量对陶粒性能、孔结构影响及微观作用机制.结果表明:陶粒烧结制度为500℃预热30 min,1100℃烧结15 min时,煤气化渣陶粒强度可达11.3 MPa,且烧结出污泥质量掺量为20％、筒压强度为6.7 MPa的轻质高强陶粒;城市污泥掺量改变了陶粒孔结...     

黄河流域沉沙池泥沙制备陶粒及其性能研究

以黄河流域某沉沙池泥沙为主要原料,煤粉为造孔剂,通过造粒煅烧工艺制备多孔陶粒,系统研究了煤粉用量、煅烧温度、煅烧时间、升温速率和预热条件等主要因素对陶粒性能的影响规律,并对陶粒样品的物相和微观形貌进行了分析。结果表明：在泥沙与煤粉质量比为9∶1、煅烧温度为1 125 ℃、煅烧时间为30 min、升温速率为20 ℃/min、预热温度为450 ℃、预热时间为40 min条件下,可制备出性能指标符合国标要求的泥沙陶粒样品（堆积密度为879 kg/m³,吸水率为5.9%,筒压强度为9.1 MPa）;所制备的陶粒表面多孔,且高温固相反应使泥沙中云母、方解石等矿相转变成石英、长石并生成玻璃相,使陶粒内部孔隙周围结构致密。     

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...     

硼泥陶粒制备工艺的优化实验研究

本文根据硼泥的化学成分设计了制备硼泥陶粒的原料比例,参考相关资料制定了陶粒的预热温度、烧结温度、烧结时间等制备工艺参数,进行基础实验.通过基础实验确定烧制硼泥陶粒的主要影响因素及适宜的工艺参数,进行正交试验,确定制备硼泥陶粒的合理原料配比和最佳的焙烧制度:预热温度450℃,焙烧温度1200℃,焙烧时间15 min.制备出硼泥陶粒试样的技术性能为:表观密度833 kg/m3,筒压强度4.7 MPa,1h吸水率2.3％,远低于吸水率≤22％的国家标准规定,既具有高强膨胀的特性,又具有极低的吸水率.