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,1094 北京科技大学学报 第30卷 不一，出现穿孔现象，孔洞疏松，烧结温度确定为 度为1140℃，预热温度400℃.图2(d)为最佳工艺 1140℃. 条件下陶粒成品，外形为球形，由于在烧制过程中炉 4最佳工艺参数的确定 内烧结温度不均匀的影响，外观颜色呈铁褐色或栗 红色.由图1可知，陶粒在高温灼烧后没有减重，也 根据填料的选用原则和以上对陶粒各项性能的 即陶粒内没有有机毒物成分，在蒸馏水中浸泡两个 分析，确定最佳工艺参数为：造孔剂掺量为5%，污 月没检出重金属，该条件下烧结的陶粒性能符合建 泥与膨润土比例为4：6，预热时间为30min,烧结温 设部水处理滤料标准，见表3所示 表3化工污泥陶粒最佳性能测试结果 Table 3 Optimum properties of aggregates 堆积密度/ 表观密度/ 比表面积/ 磨损 空隙 烧灼 筒压 项目 (g'em3) (g'cm-3) (m2g 1) 率/% 率/% 减量/% 强度/MPa 污泥陶粒 0.87 1.51 5.37 1.21 42.41 0.1 5.78 行业标准 0.7-0.9 1.41.8 ≥4 3 >42 0.1 一 [6]Yan H D.Study on the superlighting ceramsite calcined by the 5结论 modified life sludge.Eniron Pollut Control.2005.27(1):63 (严捍东，生活污泥改性烧制超轻陶粒的研究.环境污染与防 (1)化工脱水污泥含有大量的有机物、Al203和 治，2005.27(1)：63) F203,将其辅以膨润土和造孔剂进行合理复配，可 [7]Zhang G M,Zhang X F,Zhang P Y.Technical Progress for Do- 获得具有较好烧胀性的陶粒 mestic Sludge of City as Resource.Beijing:Chemical Industry (2)虽然化工污泥化学成分复杂，在适合的原 Press.2006 料配比和适当的烧制参数下进行污泥陶粒的烧制 (张光明，张信芳，张盼月，城市污泥资源化技术进展，北京： 化学工业出版社，2006) 后，陶粒内没有有机毒物成分，水中浸泡两个月未检 [8]Fan JZ.Using sludge to manufacture artificial energy-saving light 出重金属成分， aggregate-ceramsite.Wall Mater Inno Energy Saing Build, (③)造孔剂的加入大幅度提高了陶粒的比表面 2004(3):26 积，为微生物的生长繁殖提供良好的栖息场所，增强 (范锦忠。利用污泥生产节能型人造轻集料一陶粒.墙材革 了陶粒的挂膜性能， 新与建筑节能，2004(3)：26) [9]Zhang G W.Yang B.Xi D L.Manufacture of aggregates with (4)预热过程对陶粒的膨胀性能有很大的影 slurry.Environ Prot Technol.2007.13(1):39 响，在陶粒烧制过程中是个重要的环节， (张国伟，杨波，奚旦立.河道底泥制备陶粒滤料的研究·环保 科技，2007,13(1)：39) 参考文献 [10]Huang D Z.He S X,Jiang Y X.A lightweight aggregate addi- [1]Liu J M.Wang D A.Tecknological Worker's Handbook of tive made of de watered sludge from city sewage plants.Acta Wastewater Treatment.Beijing:Chemical Industry Press.2004 Sei Cireum,2000.20(Suppl):129 (刘景明，王德安.污水处理工·北京：化学工业出版社，2004) (黄德志，何少先，江映翔.污水处理厂脱水污泥制作轻质陶 [2]Metes A.Kovacevic D.Vujevic D,et al.The role of zeolites in 粒添加剂的研究.环境科学学报，2000,20（增刊）：129) wastewater treatment of printing inks.Water Res.2004.38: [11]Xu C R.Zou J L.Sun L X.Utilization of dried sludge as an ad- 3373 ditive for making ceramsite.J Harbin Inst Technol.2007.39 [3]Show K Y.Lee D J.Tay J H,et al.Lightweight aggregates (4):557 from industrial sludge:marine clay mixes.J Environ Eng. 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(王征，郭玉顺.粉煤灰高强陶粒烧涨规律的实验研究·新型 西南给排水.2005,27(1)：32) 建筑材料，2002(2)：10) 5]Zheng Z.Wu HD.The Theory and Engineering Application in [13]Zhu K J,Ma Z L.Technology of Sludge Treatment and Uti- the Aerated Biofilm Filter.Beijing:Chemical Industry Press. lisation of it's Resource.Beijing:Chemical Industry Press. 2004 2006 (郑俊，吴浩汀·曝气生物滤池工艺的理论与工程应用·北京： (朱开金，马忠亮。污泥处理技术及资源化利用。北京：化学 化学工业出版社，2004) 工业出版社，2006)不一出现穿孔现象孔洞疏松．烧结温度确定为 1140℃． 4 最佳工艺参数的确定 根据填料的选用原则和以上对陶粒各项性能的 分析确定最佳工艺参数为∶造孔剂掺量为5％污 泥与膨润土比例为4∶6预热时间为30min烧结温 度为1140℃预热温度400℃．图2（d）为最佳工艺 条件下陶粒成品外形为球形由于在烧制过程中炉 内烧结温度不均匀的影响外观颜色呈铁褐色或栗 红色．由图1可知陶粒在高温灼烧后没有减重也 即陶粒内没有有机毒物成分在蒸馏水中浸泡两个 月没检出重金属．该条件下烧结的陶粒性能符合建 设部水处理滤料标准［5］见表3所示． 表3 化工污泥陶粒最佳性能测试结果 Table3 Optimum properties of aggregates 项目 堆积密度／ （g·cm －3） 表观密度／ （g·cm －3） 比表面积／ （m 2·g －1） 磨损 率／％ 空隙 率／％ 烧灼 减量／％ 筒压 强度／MPa 污泥陶粒 0∙87 1∙51 5∙37 1∙21 42∙41 0∙1 5∙78 行业标准 0∙7～0∙9 1∙4～1∙8 ≥4 ≤3 ＞42 ≤0∙1 － 5 结论 （1） 化工脱水污泥含有大量的有机物、Al2O3 和 Fe2O3将其辅以膨润土和造孔剂进行合理复配可 获得具有较好烧胀性的陶粒． （2） 虽然化工污泥化学成分复杂在适合的原 料配比和适当的烧制参数下进行污泥陶粒的烧制 后陶粒内没有有机毒物成分水中浸泡两个月未检 出重金属成分． （3） 造孔剂的加入大幅度提高了陶粒的比表面 积为微生物的生长繁殖提供良好的栖息场所增强 了陶粒的挂膜性能． （4） 预热过程对陶粒的膨胀性能有很大的影 响在陶粒烧制过程中是个重要的环节． 参 考 文 献 ［1］ Liu J MWang D A． Technological Workerʾs Handbook of Wastewater T reatment．Beijing：Chemical Industry Press2004 （刘景明王德安．污水处理工．北京：化学工业出版社2004） ［2］ Metes AKovacevic DVujevic Det al．The role of zeolites in wastewater treatment of printing inks． Water Res200438： 3373 ［3］ Show K YLee D JTay J Het al．Lightweight aggregates from industrial sludge：marine clay mixes． J Environ Eng 2005131（7）：1106 ［4］ Zhang M MWang L J．Study on process of materials of aggregates and it’s application in wastewater treatment． Southwest Water Wastewater200527（1）：32 （张苗苗王立久．污水处理用陶粒滤料的工艺研究和应用． 西南给排水200527（1）：32） ［5］ Zheng ZWu H D．The Theory and Engineering Application in the Aerated Bio-film Filter．Beijing：Chemical Industry Press 2004 （郑俊吴浩汀．曝气生物滤池工艺的理论与工程应用．北京： 化学工业出版社2004） ［6］ Yan H D．Study on the super-lighting ceramsite calcined by the modified life sludge．Environ Pollut Control200527（1）：63 （严捍东．生活污泥改性烧制超轻陶粒的研究．环境污染与防 治200527（1）：63） ［7］ Zhang G MZhang X FZhang P Y．Technical Progress for Domestic Sludge of City as Resource．Beijing：Chemical Industry Press2006 （张光明张信芳张盼月．城市污泥资源化技术进展．北京： 化学工业出版社2006） ［8］ Fan J Z．Using sludge to manufacture artificial energy-saving light aggregate－ceramsite．Wall Mater Innov Energy Saving Build 2004（3）：26 （范锦忠．利用污泥生产节能型人造轻集料－－－陶粒．墙材革 新与建筑节能2004（3）：26） ［9］ Zhang G WYang BXi D L．Manufacture of aggregates with slurry．Environ Prot Technol200713（1）：39 （张国伟杨波奚旦立．河道底泥制备陶粒滤料的研究．环保 科技200713（1）：39） ［10］ Huang D ZHe S XJiang Y X．A lightweight aggregate additive made of de-watered sludge from city sewage plants．Acta Sci Circum200020（Suppl）：129 （黄德志何少先江映翔．污水处理厂脱水污泥制作轻质陶 粒添加剂的研究．环境科学学报200020（增刊）：129） ［11］ Xu G RZou J LSun L X．Utilization of dried sludge as an additive for making ceramsite．J Harbin Inst Technol200739 （4）：557 （许国仁邹金龙孙丽欣．污泥作为添加剂制备轻质陶粒的 试验研究．哈尔滨工业大学学报200739（4）：557） ［12］ Wang ZGuo Y S．Experimental study on swell properties of high strength aggregates with fly ash．New Build Mater2002 （2）：10 （王征郭玉顺．粉煤灰高强陶粒烧涨规律的实验研究．新型 建筑材料2002（2）：10） ［13］ Zhu K JMa Z L．Technology of Sludge T reatment and Utiliz ation of itʾs Resource．Beijing：Chemical Industry Press 2006 （朱开金马忠亮．污泥处理技术及资源化利用．北京：化学 工业出版社2006） ·1094· 北 京 科 技 大 学 学 报 第30卷