山东铝厂赤泥制备水处理用多孔陶粒滤料 KSYHPD

赤泥是氧化铝生产排放的工业废渣。我国2000年氧化铝产量为428096万t，排放赤泥约490万t，从1954年建成**个氧化铝厂至今累计排放赤泥己超过5000万t，绝大部分是采用筑坝堆放方式处理，而得到利用的为数甚少，只有烧结法赤泥用作生产水泥原料，每年利用约50万t左右，占全国排放量的10%1.山东铝厂自1954年建厂投产以来，氧化铝生产共排出残渣赤泥217447万t，烧制水泥等利用577.68万t，到1998年底共堆存赤泥1652.44万t，堆场高度近70m，己达堆积极限，所以又开发了新赤泥堆场。目前水泥生产年用赤泥量25万t，每年仍有约55万t的赤泥排放到新堆场。由于赤泥堆积占用农田，并耗费较多的堆场建设和维护管理费用，且含碱废液污染地表、地下水源，造成自然生态环境严重破坏，也制约着氧化铝生产的发展。因此，多途径综合利用赤泥成为发展我国氧化铝工业的重要课题。以山东铝厂赤泥为主要原料制备水处理用多孔陶粒，对赤泥制备的陶粒除油性能进行了研究，为赤泥的综合利用寻找了一条新途径。

水处理的多孔陶粒主要有3种用途：（1）应用于曝气生物滤池（BIOFOR）中生物陶粒载体；（2）应用于含油废水处理的过滤材料；（3）代替传统水处理中深度处理用滤料。目前，国内接触滤料主要采用不规则粒状填料，如砂、碎石、矿渣、焦炭、无烟煤等。

传统滤料存在微生物挂膜困难，冲洗容易分层、板结，过滤效率下降等缺陷。多孔陶粒滤料具有质轻、比表面积大、生物挂膜容易、强度高、耐冲洗、滤速高、压头损失小、不堵塞等优点，有广泛应用前景Na2PF1954烧结温度视陶粒的原料配比而定。如果偏低的话，陶粒的烧结强度不够，很容易破碎成粉状，称为欠烧。如果温度过高的话，陶粒表面会过分熔融，破坏陶粒表面的微孔结构，严重的情况会使临近的陶粒粘在一起，称为过烧。因此，烧结温度的控制是陶粒制备的关键。研究表明，*佳的烧结温度在一个很窄的温度范围，这给陶粒的制备带来了一定的难度。试验中根据不同配方陶粒的烧结情况设计了不同烧结温度，方案见表3.当炉子的温度升到烧结温度后，保温10 ~15min，然后让陶粒在炉子里自然冷却。在自然冷却的过程中，陶粒中的有机物分解释放的挥发物通过陶粒的表面扩散出来，这样就形成了陶粒表面的多孔结构。这一冷却过程跟建筑陶粒制备过程中的冷却过程截然不同，建筑陶粒的冷却过程为强制冷却，这样陶粒的表面就会马上形成致髓熔融玻璃筑陶粒要求具有较小的吸水性，这样在施工的过程中重量较小。

表3不同配方陶粒样品设定烧结温度实验方案配方编号设定烧结温度厂C烧成陶粒效果欠烧较好过烧欠烧较好过烧欠烧较好过烧欠烧一般较好一般过烧3含油废水处理试验中配制含油废水所用的原油取自某钢铁厂热乳车间含油废水处理厂的油泥。用高速搅拌的破乳装置配置热乳含油废水浓度约为20mg/L.采用的过滤柱为直径4cm、高25cm的自制玻璃过滤柱，废水的停留时间为12min配置好的含油废水盛装在高位水槽中。水路中串联一个流量计来控制含油废水的流速。在过滤柱的两端设置了取样口。用重量法测量进出口油的浓度。起始0.5h后取一次样，然后再每间隔1h取一次样。装置简图见。

2试验结果与讨论以PF1和PF2为例，不同配方的陶粒样品在不同的烧结温度下制备的陶粒的除油效果见表4.含油废水的过滤处理的装置表4不同陶粒样品的除油效果配方烧结温度除油效率/ PF1陶粒除油效率随时间的变化曲线油的量，kg/m3；C0初始除油速率kg/m3；吸附速率常数，―吸附处理时间，s.陶粒的除油效果的好坏主要决定于初始除油速率C0和吸附速率常数k.在一定除油工艺参数下C0取决于陶粒的表面的空隙率和比表面积，比表面积越大4初始除油效果越SEO优化好取决于陶粒的表面的bli PF2陶粒除油效率随时间的变化曲线由~可以看出，相同配方的原料在不同烧结温度制得陶粒的除油性能也存在差别。将不同烧结温度对应的初始除油效率制成曲线见。

从可以看出，两种配方的陶粒随烧结温度的变化规律相同，随着烧结温度的升高呈抛物线变化，存在一个*佳烧结温度。

3结论用铝业赤泥制备轻质多孔陶粒，烧结温度控制对整个陶粒的烧结工艺有重要影响。*佳烧结温度的波动范围很窄，约10~20C.陶粒除油效率的变化过程符合吸附平衡的指数衰减规律。同时烧结温度对陶粒的除油性能有较大影响，呈抛物线的变化规律对给定配方的原料，存在一个除油效果*佳的烧结温度。

用赤泥制备多孔陶粒，一方面利用了工业废渣，另一方面获得了环保水处理滤料。具有综合的经济效益和环境效益。

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