郑州陶粒：陶粒的分类介绍及陶粒在水处理方面的应用——畅材陶粒

　　陶粒的分类介绍：

　　1、页岩陶粒：黏土陶粒、粉煤灰陶粒、页岩陶粒适用于保温用的、结构保温用的轻集料混凝土，也可用于结构用的轻集料混凝土。目前页岩陶粒的主要用途是生产轻集料混凝土小型空心砌块和轻质隔墙板。以黏土质页岩、板岩等经破碎、筛分，或粉磨后成球，烧账而成的粒径在5MM以上的轻粗集料为页岩陶粒。页岩陶粒按工艺方法分为：经破碎、筛分、烧账而成的普通型页岩陶粒;经粉磨、成球、烧账而成的圆球形页岩陶粒。

　　2、垃圾陶粒：垃圾陶粒是将城市生活垃圾处理后，经造粒、焙烧生产出烧结陶粒。或将垃圾烧渣加入水泥造粒，自然养护，生产出免烧垃圾。垃圾陶粒具有原料充足、成本低、能耗少、轻质高强等特点。垃圾陶粒除了可制成墙板、砌块、砖等新型墙体材料外，还可用作保温隔热、楼板、轻质混凝土、水处理净化灯用途，具有广阔的市场。3、煤研石陶粒：煤研石是采煤过程中排出的含碳量较少的黑色废石，是我国排放量大的固体废弃物，其排放与堆积不仅占用大量耕地，同时对地表、大气造成了很大污染。煤研石的化学成分与黏土比较相似，煤研石含有较高的碳及硫，烧失量较大。

　　陶粒的领域应用：

　　城市污水厂污泥是水处理过程中产生的固体废弃物，如果处理不当，不仅会对环境造成二次污染，同时也是对资源的严重浪费。目前我国城市污水-污泥的处理处置方式主要是焚烧、填埋和堆肥，这些处理处置方式或多或少地存在着一些问题。因此，开辟一条新的污泥资源化利用途径显得尤为重要。粉煤灰是一种常见的固体废弃物，解决大量粉煤灰的出路已成为关系人类生态环境安全和可持续发展的一个重要问题。本研究采用污泥、粉煤灰与水泥和建筑垃圾等原料联合制得污泥陶粒，粉煤灰中SiO2与Al2O3含量较高，同时含有铁盐，将其加入污泥中不仅提高可烧制成分含量，还具有絮凝的效果，已有研究采用污泥与粉煤灰混合烧制陶粒、砖等制品，但多数使用的是干化污泥或污泥焚烧灰，在制坯或造粒时还需要加水，污泥中的水分未充分利用。本研究直接采用含水率高达80%以上的污泥，并掺加粉煤灰、水泥熟料和建筑垃圾混合烧制陶粒，这将是污泥利用的有效途径。同时对陶粒成品的性能进行分析，为污泥陶粒的用途提供有效地理论依据。

　　目前，陶粒的主要用于建筑工程领域、农业领域、石油开采领域、以及环境工程领域等，尽管各个领域中所用的产品都可以叫做陶粒，但是根据其用途不同，其性能参数具有一定的差别。在建筑工程领域，陶粒主要用作混凝土、砌块和板材的骨料，其内部具有无毛细现象的蜂巢状多孔结构，具有导热系数低，吸水率小，强度高等特点，具有良好的隔热、保温、防潮、抗冻、隔音、抗震等性能。在地震频繁的发生的地带，采用陶粒作材料的建筑其抗震性好，不容易被地震破坏。轻质陶粒用于建筑工程上，可以减轻建筑物的重量，大大减轻桩基的承受能力，节省原材料和建筑成本。在路桥工程中，陶粒可以用作公路的绝缘层，也可以用来处理高速公路的路基以及大跨度的桥梁。因此在建筑工程领域，对陶粒的要求重要的是强度和容重。高强、质轻的陶粒既能保证建筑物的质量，又可以减轻建筑物的重量。因此建筑上用的陶粒表面有一层坚固的釉层，强度很高且吸水率低。

　　陶粒在水处理汤面的应用：

　　陶粒填料在水处理方面的应用主要包括用做过滤材料和生物载体。作为过滤材料，可利用陶粒吸水不吸油的特点，在各大油田中应用。因为陶粒烧制成功后，其表面会有一层想陶瓷表面一样的釉层，虽然并不是完全隔绝内外，但是足以隔绝油脂，所以才能在油田中得到广泛的应用。作为生物膜载体，可利用陶粒比表面积大、机械强度高的物理特性和亲微生物的性能，在生物膜处理工艺中应用。

　　陶粒填料在水处理领域有着广泛的应用，无论是好氧、兼氧还是厌氧方法中，陶粒填料都发挥着极其重要的作用。这表明陶粒有极强的适应性。它在生物膜反应器的作用主要有：是微生物生长繁殖的载体，为微生物提供稳定的栖息环境;是生物膜与处理水接触的场所，且能对水流有强制性的紊动剪切力，有利于处理水的再分布;可以截留处理水中的部分悬浮物质，减少出水的悬浮物浓度。

　　生物膜对陶粒填料的基本要求是轻质、孔隙率高、机械强度高、价格低廉等。除此之外，陶粒填料能易于微生物生长或刺激微生物的活性。目前的研究主要有：一是反应器的启动，即陶粒挂膜的性能测试;二是微生物对废水或废气去除效率的问题。陶粒研究的关键是制备工艺的控制，而应用则主要包括好氧和厌氧生物膜处理工艺，如负荷生物滤池(包括普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池等);好氧接触氧化滤池(如曝气生物滤池);厌氧生物滤池;好氧或厌氧流化床等。

　　由于陶粒还具有强度高、保温隔音效果好、防火、耐化学腐蚀、抗震性好、施工适应性强等优良性能，还被应用与建筑、冶金、化工、农业等部门。在西方国家陶粒的生产和应用已经经历了半个多世纪的历史，不仅产量高而且应用普遍。对陶粒的研制，我国也已经历了四十年的时间。特别是九十年代以来陶粒以飞快的步伐、良好的势头向前发展。如今我厂生产的陶粒已经覆盖了国内大部分地区，质量广受好评。