隨著工業(yè)生活和城市的迅速發(fā)展,大量的工業(yè)廢水和生活污水排入河道中,造成底泥污染嚴(yán)重。同時底泥中污染物的釋放對上覆水體水質(zhì)的二次污染又使的水質(zhì)惡化程度進(jìn)一步加劇。對河道底泥的化學(xué)成份、顆粒組成和礦物組成等性能進(jìn)行了分析和研究,發(fā)現(xiàn)用底泥制備陶粒濾料是一條可行之路。
目前,底泥的處理多事進(jìn)行異位處理(即疏浚)。疏浚工程會產(chǎn)生大量的疏浚底泥,如僅蘇河治理就需要疏浚底泥數(shù)十萬立方米,太湖中和治理中均需要疏浚底泥數(shù)百萬立方米,珠江三角洲地帶內(nèi)年產(chǎn)生的疏浚底泥達(dá)到8×103立方米。疏浚底泥的常規(guī)處置方法主要有堆放、堆填和向海洋拋投等方法,這些處置方法在解決了底泥處理問題的同時,也帶來了各種各樣的問題:一方面會占用大量徒弟,另一方面又對環(huán)境產(chǎn)生了二次污染,而且其中有益成份得不到充分利用,造成了資源的浪費。
通過對底泥化學(xué)成份的分析發(fā)現(xiàn),它的主要成份與粘土的成份非常類似,因此利用底泥替粘土制備水處理用的陶粒濾料,不僅可以為底泥處理找到合理處理,解決底泥二次污染的問題,而且可以變廢為寶,產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益,走出一條可持續(xù)發(fā)展的新路。
陶粒濾料最早由美國人海德于1913年研制成功,一般采用tr礦物或工業(yè)廢棄物等作為主要原料,經(jīng)直接破碎或加工成粒狀,再燒脹而成的人造輕骨料;陶粒濾料因分類根據(jù)不同而種類繁多,按照形狀可分為普通型、圓球形、碎石型三種;按照原料不同可分為粘土陶粒、頁巖陶粒、粉煤灰陶粒、煤矸石陶粒、垃圾陶粒等。
在實際工業(yè)生產(chǎn)中,我國陶粒的生產(chǎn)設(shè)備都采用的是工業(yè)回轉(zhuǎn)窯,物料在一端進(jìn)入,陶粒濾料原料在加熱工程中產(chǎn)生氣體而膨脹,而物料又有一定的粘度使部分氣體未逸出從而形成多孔結(jié)構(gòu),又有部分氣體逸出從而使表面形成了許多開孔,增加了濾料的吸附性,并使其容易生物掛膜。
因此在燒紙?zhí)樟V料的物理要膨脹必須具備兩個劇本條件:
1、使物料在膨脹溫度下能夠產(chǎn)生適當(dāng)?shù)恼扯群捅砻鎻埩Α?/p>
2、在該溫度下料球能產(chǎn)生足夠的氣體,這是濾料具有足夠空隙的必要條件。
陶粒濾料應(yīng)具有以下要點:
1、吸附性能,陶粒濾料在生產(chǎn)中應(yīng)注意選用具有高吸附性能的原材料,使生產(chǎn)的陶粒濾料對微污染水中的有機(jī)污染物具有較強的吸附能力。
2、離子交換能力。水源中的金屬離子含量由于污水的排放變得越來越高,有效地去除是凈水工藝中的重要緩解。采用具有離子交換能力的材料作為陶粒濾料的原材料,具有十分現(xiàn)實的意義。
以tr粘土和工業(yè)固體廢物(粉煤灰、煤矸石等)為主要成份制備的陶粒濾料不僅表面粗糙、結(jié)構(gòu)強度高、化學(xué)和物理穩(wěn)定性好,而且多孔輕質(zhì),孔徑大小不規(guī)則,對于微生物附著十分有利。
目前用粘土等原料生產(chǎn)陶粒濾料的工藝過程,為配料、造粒、焙燒。造粒有擠出造粒和滾動成球造粒,焙燒分為靜態(tài)焙燒和動態(tài)焙燒。
陶粒濾料對生物濾池的工作影響很大,它具有以下特點:
1、比表面積大,陶粒濾料粒徑適宜,表面粗糙,這種惰性材料有利于微生物的掛種、掛膜和生長繁殖,保持較多的生物量;
2、足夠的力學(xué)強度,不會在反沖洗過程中磨損或破碎;
3、過濾作用;
4、合適的顆粒松散容重,即利于反沖洗,又不至于被沖走;
5、具有化學(xué)穩(wěn)定性,不含溶解于水的有害物質(zhì);
6、能就地取材、價廉,可以減少投資。