城市污水廠污泥是水處理過程中產(chǎn)生的固體廢棄物，如果處理不當，不僅會對環(huán)境造成二次污染，同時也是對資源的嚴重浪費。目前我國城市污水-污泥的處理處置方式主要是焚燒、填埋和堆肥，這些處理處置方式或多或少地存在著一些問題。因此，開辟一條新的污泥資源化利用途徑顯得尤為重要。粉煤灰是一種常見的固體廢棄物，解決大量粉煤灰的出路已成為關(guān)系人類生態(tài)環(huán)境安全和可持續(xù)發(fā)展的一個重要問題。本研究采用污泥、粉煤灰與水泥和建筑垃圾等原料聯(lián)合制得污泥陶粒，粉煤灰中SiO2與Al2O3含量較高，同時含有鐵鹽，將其加入污泥中不僅提高可燒制成分含量，還具有絮凝的效果，已有研究采用污泥與粉煤灰混合燒制陶粒、磚等制品，但多數(shù)使用的是干化污泥或污泥焚燒灰，在制坯或造粒時還需要加水，污泥中的水分未充分利用。本研究直接采用含水率高達80%以上的污泥，并摻加粉煤灰、水泥熟料和建筑垃圾混合燒制陶粒，這將是污泥利用的有效途徑。同時對陶粒成品的性能進行分析，為污泥陶粒的用途提供有效地理論依據(jù)。
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目前，陶粒的主要用于建筑工程領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、石油開采領(lǐng)域、以及環(huán)境工程領(lǐng)域等，盡管各個領(lǐng)域中所用的產(chǎn)品都可以叫做陶粒，但是根據(jù)其用途不同，其性能參數(shù)具有一定的差別。在建筑工程領(lǐng)域，陶粒主要用作混凝土、砌塊和板材的骨料，其內(nèi)部具有無毛細現(xiàn)象的蜂巢狀多孔結(jié)構(gòu)，具有導(dǎo)熱系數(shù)低，吸水率小，強度高等特點，具有良好的隔熱、保溫、防潮、抗凍、隔音、抗震等性能。在地震頻繁的發(fā)生的地帶，采用陶粒作材料的建筑其抗震性好，不容易被地震破壞。輕質(zhì)陶粒用于建筑工程上，可以減輕建筑物的重量，大大減輕樁基的承受能力，節(jié)省原材料和建筑成本。在路橋工程中，陶粒可以用作公路的絕緣層，也可以用來處理高速公路的路基以及大跨度的橋梁。因此在建筑工程領(lǐng)域，對陶粒的要求重要的是強度和容重。高強、質(zhì)輕的陶粒既能保證建筑物的質(zhì)量，又可以減輕建筑物的重量。因此建筑上用的陶粒表面有一層堅固的釉層，強度很高且吸水率低。
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陶粒在水處理方面的應(yīng)用：
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陶粒填料在水處理方面的應(yīng)用主要包括用做過濾材料和生物載體。作為過濾材料，可利用陶粒吸水不吸油的特點，在各大油田中應(yīng)用。因為陶粒燒制成功后，其表面會有一層想陶瓷表面一樣的釉層，雖然并不是完全隔絕內(nèi)外，但是足以隔絕油脂，所以才能在油田中得到廣泛的應(yīng)用。作為生物膜載體，可利用陶粒比表面積大、機械強度高的物理特性和親微生物的性能，在生物膜處理工藝中應(yīng)用。
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陶粒填料在水處理領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，無論是好氧、兼氧還是厭氧方法中，陶粒填料都發(fā)揮著其重要的作用。這表明陶粒有強的適應(yīng)性。它在生物膜反應(yīng)器的作用主要有：是微生物生長繁殖的載體，為微生物提供穩(wěn)定的棲息環(huán)境;是生物膜與處理水接觸的場所，且能對水流有強制性的紊動剪切力，有利于處理水的再分布;可以截留處理水中的部分懸浮物質(zhì)，減少出水的懸浮物濃度。
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生物膜對
陶粒填料的基本要求是輕質(zhì)、孔隙率高、機械強度高、價格低廉等。除此之外，陶粒填料能易于微生物生長或刺激微生物的活性。目前的研究主要有：一是反應(yīng)器的啟動，即陶粒掛膜的性能測試;二是微生物對廢水或廢氣去除效率的問題。陶粒研究的關(guān)鍵是制備工藝的控制，而應(yīng)用則主要包括好氧和厭氧生物膜處理工藝，如負荷生物濾池(包括普通生物濾池、高負荷生物濾池、塔式生物濾池等);好氧接觸氧化濾池(如曝氣生物濾池);厭氧生物濾池;好氧或厭氧流化床等。
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由于陶粒還具有強度高、保溫隔音效果好、防火、耐化學(xué)腐蝕、抗震性好、施工適應(yīng)性強等優(yōu)良性能，還被應(yīng)用與建筑、冶金、化工、農(nóng)業(yè)等部門。在西方陶粒的生產(chǎn)和應(yīng)用已經(jīng)經(jīng)歷了半個多世紀的歷史，不僅產(chǎn)量高而且應(yīng)用普遍。對陶粒的研制，我國也已經(jīng)歷了四十年的時間。特別是九十年代以來陶粒以飛快的步伐、良好的勢頭向前發(fā)展。如今我廠生產(chǎn)的陶粒已經(jīng)覆蓋了國內(nèi)大部分地區(qū)，質(zhì)量廣受好評。
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