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污水解决陶粒滤料是以优质黏土为重要生产原料,经烘干、配料、制粉、成球、高温烧制、筛分等一系列工艺加工而成的粒状材料。其外观为近球形颗粒,表面呈黄红色或深褐色,颗粒粒径可根据规定生产。该产品在物理微观构造方面体现为表面微孔发达且分布合理,平均微孔直径约为200微米,生长在微孔内的微生物不易流失,虽然长时间不运转也能保持菌种,使得曝气生物滤池可间断运营;同步,比表面积大,可附着生长、繁殖大量微生物,能使曝气生物滤池的容积负荷增大,降解速率显著提升;此外,该产品质地轻、强度高、耐摩擦、耐冲洗、不向水体释放有毒有害物,拥有非常良好的物理、化学和水力学特性,可适应于不同污水净化的规定。现代水解决工艺充足运用了这些特性,使其成为水解决特别是污水、微污染水源水生物预解决以及给水过滤技术的首选滤料。
本产品经“建设部水解决滤料质量监督检测中心”检测,指标优良,性能可靠,同步经疾病避免控制中心检测,所有指标均符合GB/T17219-1998《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性能评价原则》规定,可用于生活饮用水的解决。
1、表面微孔丰富,比表面积大,易挂膜且生物量大,对NH3-N、COD的清除效果好,截污能力强,解决出水水质高;
2、滤料层孔隙分布均匀,表面孔径为合适微生物生长的中孔和大孔,克服了因滤料层孔隙分布不均匀而导致的水头损失大,易堵塞、板结的问题;
3、密度适中,比重均匀,反冲洗所需要的时间短,使用周期长,能耗低,克服了难控制和易跑料的缺陷,省电省工;
4、采用较好的粒径级配,纳污能力强,滤料运用率高,水头损失增长缓慢,在同样条件下滤速可达16m/h,工作周期24h以上,周期产水量达800-1000m3/m2,-2倍;
5、不含任何对人体和环境有害的物质,机械强度高、耐冲耐磨损,生物、化学稳定性及热力学稳定性好;
6、规模化生产,回转窑烧制,产量大;自动化限度高,产品不落地,避免二次污染;流水线作业,管道煤气烧制,质量更好更稳定。
以污水厂污泥制成轻质生物陶粒滤料,变废为宝,将非常大程度上减轻日益严峻的污泥处理问题,在解决过程中,大量病原菌被高温杀死,且重金属固结在生物陶粒滤料中,消除了污泥农用过程中,重金属从农产品进人食物链,最后进人人体,并在人体内富集的问题,避免了二次污染的产生,真正体现了固态废料解决的无害化、减量化、资源化原则,环境效益明显。
以污水厂污泥制成轻质生物陶粒滤料,变废为宝,将非常大程度上减轻日益严峻的污泥处理问题,在解决过程中,大量病原菌被高温杀死,且重金属固结在生物陶粒滤料中,消除了污泥农用过程中,重金属从农产品进人食物链,最后进人人体,并在人体内富集的问题,避免了二次污染的产生,真正体现了固态废料解决的无害化、减量化、资源化原则,环境效益明显。
脱水污泥有着非常丰富的有机质,干污泥发热量为4995k]八,在脱碳和烧胀过程中放出热量,可减少燃料用量.
实验证明,只要主原料可行,污泥掺加30%-40%,可以生产出堆积密度350^-500kg/m3的超轻生物陶粒滤料,生物陶粒滤料性能优良,以广州华穗轻质生物陶粒滤料制品厂运用污泥作辅助原料(掺量30%)生产的生物陶粒滤料为例,经广州市建材产品质量监督检查站检查,生物陶粒滤料性能所有合格:堆积密度390kg/m3,放射性比活度不不小于Ra60,,,,%,烧失量。.4%,硫化物和硫酸盐含量(以S岛计),%,有机质含量浅于原则色,所有符合国标,,运用污泥作重要辅助原料生产生物陶粒滤料在技术和产品质量上是完全可行的。但其她实验证明,如要生产高强生物陶粒滤料,污泥掺量不适宜超过5%.事实上,在分析污水厂污泥的元素成分的基本上,和烧胀生物陶粒滤料所需原料化学成分作比较,拟定所加的辅料物质,控制合适的焙烧工艺,完全有也许烧制出500级如下的轻质生物陶粒滤料。
运用污泥作重要辅助原料生产陶料的生产的基本工艺基本上与同类的生物陶粒滤料生产线相似,重要差别有:增设配有抓斗单梁起重机的污泥库,库内设有多种地下污泥池,污泥池贮满后需加盖圆弧形玻璃钢罩,以避免蚊、蝇肆虐和臭气肆逸,玻璃钢罩顶端设有排气管直到库房顶外,将污泥中有机物厌氧分解产生的甲烷等可燃气体引出并用作辅助生产或生活用燃料。根据相关生产筹划,由抓斗单梁起重机将某污泥池内的污泥送人污泥中间仓后计量配料;配料后应强化混料搅拌,宜采用双轴混链式搅拌机,以保证混合料的匀质性;窑外制粒,宜采用挤出制粒机或对辊制粒机,不能采用圆盘成球机.
免烧粉煤灰生物陶粒滤料,又称非缎烧粉煤灰轻骨料,它是用粉煤灰作为重要原料,用水泥和外加剂(或活性激发剂)作为胶结料经成球、养护而成的一种人工轻骨料。
安徽省建筑科学研究所于1986年研制成功此技术,并建成年产5000m3的生产线。
免烧粉煤灰生物陶粒滤料,又称非缎烧粉煤灰轻骨料,它是用粉煤灰作为重要原料,用水泥和外加剂(或活性激发剂)作为胶结料经成球、养护而成的一种人工轻骨料。
安徽省建筑科学研究所于1986年研制成功此技术,并建成年产5000m3的生产线)粉煤灰:烧失量应不不小于10%在5%如下也可使用。
,对粉煤灰中CaO含量规定不严,以含量高者为好,但虽然含量(2)激发剂:激发剂为快硬胶凝物质,可激发粉煤灰潜在活性。
采用两次加水成球工艺。原材料按配比配料后,经混合均化,搅拌制备成具有一定水分的混合料,再通过成球机二次加水成球,%--%0
为节省能源和建厂投资,可采用自然养护。夏季温度高,强度发展快,但应避免水分蒸发过快,特别要加强洒水,保持料球表面湿润。冬季气温低、强度增长慢,应加强保温措施并合适延长养护龄期。
(1)颗粒粒径:粒径均在5-20mm之间,分5一10mm,10一15mm和15--20mm三个粒级。
(2)松散密度:在(i然含水状态下生物陶粒滤料松散密度为800一920掩/m3,其含水率为15%一20%;干燥状态时为650一800kg/m3,其松散密度级别为700一80()级。
(3)筒压强度:。免烧粉煤灰生物陶粒滤料筒压强度能随养护龄期的增长而增长,其增长率。
(4)吸水率和软化系数:自然含水状态下小时吸水率为5%-12%;绝干后的小时吸水率达25%-32%,。
(5)抗冻性:生物陶粒滤料冻融后表面无剥落、疏松现象,其重量损失不不小于5%,结实性实验无质量损失,抗冻性能良好。
(6)碳化性能:,。(7)干湿循环和安定性:粉煤灰生物陶粒滤料经干湿循环15次后,筒压强度损失为1%%,%-%。安定性实验,煮沸后颗粒完整,表面无剥落、溃裂现象、质量损失甚少(%%)。
生物陶粒滤料中一般具有50%-80%的空心玻璃微珠,-200Fmi,其中不不小于5pin的占煤灰总量的20%。从生物陶粒滤料中经分选出的空心玻璃微珠,按其密度大小一般可分为两类:即空心漂珠(简称漂珠)和厚壁型空心微珠(简称沉珠)。沉珠与漂珠相比具有壁厚、密度大、强度高、耐磨性好的特点。漂珠的壁厚为其直径的5%-8%.壁上有细小针孔,珠壁密度为480掩/m3。沉珠壁厚为其直径的30%,珠壁密度为800掩/m3。沉珠一般可承受7-14MPa的压力,最高能承受7OMPa的压力。
生物陶粒滤料中一般具有50%-80%的空心玻璃微珠,-200Fmi,其中不不小于5pin的占煤灰总量的20%。从生物陶粒滤料中经分选出的空心玻璃微珠,按其密度大小一般可分为两类:即空心漂珠(简称漂珠)和厚壁型空心微珠(简称沉珠)。沉珠与漂珠相比具有壁厚、密度大、强度高、耐磨性好的特点。漂珠的壁厚为其直径的5%-8%.壁上有细小针孔,珠壁密度为480掩/m3。沉珠壁厚为其直径的30%,珠壁密度为800掩/m3。沉珠一般可承受7-14MPa的压力,最高能承受7OMPa的压力。
生物陶粒滤料空心玻璃微珠的重要化学成分是由硅、铝和铁的氧化物以及少量的钙、镁、钾、钠等氧化物所构成。从成分上分析,漂珠的二氧化硅(Siq)和三氧化二铝(A12q)的含量高达oo%,比沉珠高;而漂珠的三氧化二铁(Fe2O3),氧化钙(CaO)及二氧化钦(Ti02)均比沉珠的含量低。
空心玻璃微珠具有颗粒细小、质轻、空心、隔热、隔音、耐高温和低温、耐磨、强度高及电绝缘等优秀的多功能特性。其各项物理性能.
目前国内外从生物陶粒滤料中提选空心玻璃微珠,大体能分为两种措施。一是干法机械分选法;二是湿法分选法。这两种选用措施,在实际中都是可行的,根据具体状况采用。从分选工艺效果看湿法要比干法好些,但是湿法分选工艺需要增设产品脱水、干燥工序。
干法分选是以空气为介质进行风选,一般合用于干排生物陶粒滤料。在进行风选之前,一方面将炭粒和磁珠分选出来,然后使生物陶粒滤料通过风选和分级设备等其她系列配套设备做分选。
湿法分选是以水为介质的分选工艺,一般合用于湿排生物陶粒滤料。其工艺过程为先将生物陶粒滤料进行预解决,然后再用化学解决措施分选初级产品,最后采用
生物陶粒滤料玻璃微珠的应用范畴很广,目前已开发的应用领域有耐火材料,防火涂料,塑料和橡胶填充材料、低密度油井水泥减轻剂、浮力材料等。
生物陶粒滤料微珠轻质隔热耐火砖是以生物陶粒滤料微珠为重要原料,加入部分结合剂和少量a结剂,经原料解决、混合搅拌、成型、干燥以及烧结等工艺制成的轻质耐火材料。--,--,-K),耐火度为1600一17000C,最高工作时候的温度1200-C0与常用耐热材料相比,它具有独特的性能,特别是随温度上升其导热系数递增梯度比其她任何材料都小。该材料是一种具有重量轻、强度高、热导率小、保温隔热能力好、使用温度高等特点的优质耐热材料,可大范围的使用在冶金、机械、化工、建材、电力等部门的高温条件下的隔热、保温、吸音等材料中,运用途径非常广阔。
武汉水利电力学院运用空心微珠中空腔气体的窒息性和耐高温性能,制造隔热耐火填料,以合成的无机猫结剂为基料,采用复合阻燃剂,水为分散剂研制的新型膨胀型防火涂料,可调成不一样的颜色,具有常温固化、涂层薄、无毒、不燃、施工以便、原料来源广泛、生产的基本工艺简朴,成本低等特点。可大范围的使用在电缆、地下工程、工业与民用建筑等的防火涂料。
运用空心微珠高填充聚***乙烯塑料地板早在1984年就研制成功。它可改善并赋予制品某些特殊功能,使产品具有耐磨、尺寸稳定、富有柔弹性三大长处。同步由于空心微珠是光滑的珠体,细而均匀,各向同性,分散性好,能显著增大填充量,节省树脂,同步减少收缩,克服了一般钙塑地板容易凸起变形的缺陷。
用空心微珠替代碳酸钙作橡胶制品的填充料,可改善橡胶制品抗拉强度、扯破强度、延展性、硬度、耐磨等性能,且有助于橡胶制品轻量化、减少生产成本。
,不少地层不能承受这种密度水泥浆所产生的长液柱压力。因此,常用减轻剂来减少水泥浆的密度,以避免水泥浆的漏失和低压地层受水泥浆的污染。
漂珠作为油井水泥减轻剂,国外早在20世纪70年代开始研究,并于80年代初成功用于固井作业。国内也于80年代中、后期开始研究和应用。
中国石油天然气总公司工程技术研究所用漂珠并加人该所研制的T-50复合早强降失水剂,--。其各项性能如稠化时间、抗压强度、失水量、体积收缩、浆体的均匀和稳定能力等均有较大限度的改善。该体系水泥浆先后于1988年在7口油井上和1990年在辽河油田3口油井上成功地应用于油层固井作业,施工全套工艺流程正常,水泥浆所有返至预定高度,固井质量良好。现场实验表白,漂珠低密度水泥浆可用于3500m左右井深的油层套管的固井作业。
。运用生物陶粒滤料漂珠密度小、耐压力高的特点,可制成复合型浮力材料。该种材料最突出的长处是密度低、保温隔热性好,耐气候变异性强,电绝缘和比强度高,可承受高的静水压力,不易导致毁坏性的破坏,吸水率小。目前,这种浮力材料已用作救生艇材料,并为国内此后海底矿产开发、舰艇和海上工厂的建造等提供优质便宜的材料。
空心玻璃微珠除上述用途外,还可用于装饰陶瓷板,人造大理石填料,烧蚀材料的防热和隔热层,如用于保护宇航员在重返地球大气层时的隔热防护罩。空心微珠还用于电子工业中的封装和密封材料,也有的掺到炸药中去,用以调节炸药密度及引爆特性等。
生物陶粒滤料在化学工业中重要应用有:1)塑料、橡胶、沥青等制品的填充料;2)生物陶粒滤料制分子筛;3)从生物陶粒滤料中选炭、选铁及其她有用元素;4)空心玻璃微珠等。
在有机材料制品中为减少制品的成本和提高制品的某些性能,常常加人一定量的填充剂。对填充剂的一般规定为价格低、密度小、易加工,与底材的混合性能好,填充量大,能赋予制品特殊功能等。
生物陶粒滤料基本具有以上这些功能。由于生物陶粒滤料具有大量玻璃微珠,无毛刺和棱角,有滚动轴承作用,对成型设备、模具磨损小,可提高生产效率和延长机器的常规使用的寿命、产品成本低等特点,具有填充料的功能和特性。
橡胶制品最常用的填料为炭黑,由于它是由许多有机物质煤、石油、天然气、焦炉煤气、焦油等通过不完全嫩烧而成,因原料紧张、能耗高、工艺复杂,因此价格也高。用生物陶粒滤料制作的橡胶填料不仅有硅铝炭黑的性质,也具有煤制炭黑的成分,这是由于生物陶粒滤料具有煤焦油、炭黑的性质。这些可燃物固体凝胶物在作橡胶填料时,细小粒子进人橡胶分子链与煤粒毛细孔构造,起到补强作用。近来研究表白,用生物陶粒滤料制备的橡胶填料能够达到用优质煤生产的橡胶填料的原则。有关填料的技术指标对比。能够准确的看出生物陶粒滤料填料比煤制填料更好,技术指标介于半补强和高耐磨炭黑的性能之间,接近高耐磨炭黑的性能。因此生物陶粒滤料填料可以替代高耐磨和半补强炭黑,且生产加工简朴,成本低、来源广。
生物陶粒滤料制备橡胶的工艺中核心在于生物陶粒滤料预解决及其表面改性。生物陶粒滤料是一种高分散度固体颗粒集合体,,特别是球形颗粒的富集,可改善生物陶粒滤料的性质。表面改性是使生物陶粒滤料微细粒子得到活化,使其具有炭黑的某些性质,适应橡胶的加工工艺,满足产品性能规定,对填料补强性能影响很大。
用生物陶粒滤料填料及N630填料制备的胶料的物理机械性能对比见表3-4-2。用生物陶粒滤料填料制备的胶料永久变形小、密度小、弹性好。其混炼、压出工艺性能好,生产的全部过程中无非正常现象,操作时无枯辊、脱辊现象。混炼胶表面平整、光滑、压出胶料表面十分光滑无气泡,经济效益好,并可保证产品质量。
生物陶粒滤料做塑料制品的填充荆塑料大体上分为热固性和热塑性两种。为了能够更好的保证其成型后的强度、形状的稳定性及减少吸水性,以及减少成本,塑料制品都要加人一定量的填充剂,如碳酸钙、硅原土、炭黑等无机物及木、纸浆等有机填充物。
用生物陶粒滤料作填充剂的塑料制品的性能。从表看出在塑料制品中加人5%-40%生物陶粒滤料做填充剂,。
生物陶粒滤料:1、轻质挂膜生物陶粒滤料粒度均匀,强度高,表面多微孔,内部网纵横交错,不易结板,具有很强的吸附作用,常规使用的寿命长。
2、轻质挂膜生物陶粒滤料堆积密度合适,滤料层孔隙分布均匀,反冲洗容易进行,反冲洗能耗低,耗水量少,水头损失小,老化膜易脱落,不易堵塞,反冲洗时不跑料。克服了反冲洗难于控制和跑料的缺陷。
3、采用较好的粒径级配,纳污能力强,滤料运用率高,水头损失增长缓慢,运营周期长,产水量大。
4、轻质挂膜生物陶粒滤料滤池在同样条件下滤速可达16m/h,工作周期24h以上,周期产水量达800-1000m3/m2实践经验表白:~2倍。
5、规模化生产,轻质挂膜生物陶粒滤料的价格合理。加工制作的步骤中,在生产的所有的环节,严格从粒径、均匀度、级配、密度、酸可溶率、粒子形状、孔隙率、比表面积、耐摩擦等每个方面进行严格把关,保证质量。目前已大范围的应用于市政污水、多种工业废水及污水深度解决方面。
自20世纪80年代以来,曝气生物滤池(BAF)受到大家的广泛关注,现在已经成为国内外研究的热点。它作为一种新型高效的生物膜污水解决技术,在污水有机物清除、脱氮除磷及工业废水解决等方面均有较好的应用。生物陶粒在该项技术中应用非常广泛。
为了使废水作为水资源进一步回用来生产或生活之中,工业废水和生活垃圾污水的深度解决技术成为水解决界研究的热点。资源性短缺和水环境污染导致的水资源危机慢慢的变成了国内社会、经济发展的重要制约因素。
BAF特点:该技术具有出水水质好、水力停滞时间短、占地面积小、投资及运营费用低、抗冲击负荷能力强和管理以便等长处,是一种环保、经济、高效、节能的污水解决新技术,能实现水资源可再生及持续运用,以生物陶粒为重要滤料的一种过滤方式。非常适合于国内污水解决方面所面临的水资源短缺、资金局限性、技术相对落后的现状,应对其加大研究和开发力度。
BAF基础原理在于以颗粒填料为介质,通过附着在陶粒填料上生物膜及胞外聚合物吸附截留作用、微生物氧化分解作用及沿水流方向形成的食物链分级捕食作用,实现清除水中污染物的目的,同步运用反映器内好氧、缺氧区域的存在,实现脱氮除磷的功能。
①粒状填料:以生物陶粒和火山岩为主。这是最早浮现沿用至今的填料,材质为无机的陶粒或石英砂。此类填料的重要特点是表面粗糙,易于附着生物,截留悬浮污染物的能力强,缺陷是阻力大,容易堵塞。
②不规则粒状填料:初期有拉西环(RaschingRing)鲍尔环(PallRing),目前常用的有哈凯登球(Hacketten)和多面空心球等,可用陶瓷石墨、塑料或金属制成,特点是构造简朴,价格低,但流体分布不均;