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行業(yè)新聞

利用粉煤灰生產(chǎn)陶粒濾料探討

時間:2021/11/10點擊:

摘要:本文結(jié)合生物濾池技術和陶粒生產(chǎn)工藝,探討生產(chǎn)用做水處理濾料的粉煤灰陶粒的生產(chǎn)方法,并從原料選擇、生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品應用方面加以闡述。

根據(jù)《國家環(huán)境保護“十二五”規(guī)劃》到2015年末,我國工業(yè)固體廢棄物綜合利用率達到72%。利用粉煤灰生產(chǎn)陶粒濾料變廢為寶是一舉多得的環(huán)保舉措。但如何產(chǎn)量化并且保證濾料質(zhì)量是粉煤灰陶粒在應用推廣中需大力研究的課題。

1 目前我國粉煤灰的品質(zhì)和利用現(xiàn)狀

1.1 粉煤灰的利用現(xiàn)狀

我國粉煤灰在建筑、農(nóng)業(yè)等領域被廣泛利用,各地區(qū)粉煤灰利用很不平衡,在經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)利用比較好,而在欠發(fā)達地區(qū)利用率偏低。

1.2 粉煤灰中微量元素的影響

粉煤灰主要由硅、鋁、鐵、鈣、硫等元素氧化物組成,另有一定量的鎘、砷、鉻等微量元素含量與煤種有關。據(jù)調(diào)查粉煤灰用于填筑層后,地下水質(zhì)量大多與原地下水接近基本沒有影響。

1.3 粉煤灰放射性的影響

我國粉煤灰從總體來看,輻射指標未超過GB6763-86的規(guī)定,就地區(qū)粉煤灰比活度來分析,內(nèi)蒙古、陜、豫等地的粉煤灰放射性指數(shù)均未超過標準。多年研究表明粉煤灰中核素及放射強度對人體、作物和周邊環(huán)境不會造成危害。

通過以上分析,粉煤灰的微量元素和放射性均未超過國家標準,不會使濾后水產(chǎn)生有害成分,這為粉煤灰制作污水濾料提供了理論基礎,證明粉煤灰陶粒濾料并不會對生物膜造成負面影響。

2 粉煤灰陶粒濾料對原料要求

傳統(tǒng)燒結(jié)機生產(chǎn)粉煤灰陶粒工藝原料配比中,粉煤灰占80-85%,同級煤粉5-8%,粘土10-15%。可改變原料配比,省去煤粉和粘土節(jié)省資源降低成本。

①粉煤灰:干灰,細度120目孔篩篩余量為4-8%。燒失量的限值,可根據(jù)混合料內(nèi)含碳量的要求而定,一般為5%,如含碳量過高可能過燒熔融影響產(chǎn)品質(zhì)量和正常生產(chǎn)。

②煤矸石:細度120目孔篩篩余量為4-8%。

③水:生料球含水率一般控制在18-22%。

目前人工陶粒濾料粒徑范圍一般為3-6mm,原料選擇細灰成球效果良好,成球率可達95%以上,成球的效果直接影響到后續(xù)燒結(jié)工藝的進行和成品率,因此原料的選擇是重中之重。但細灰排量較小,質(zhì)量好,建筑市場需求量大,所以原料緊張導致成本升高,因此可考慮加裝粉煤灰磨制系統(tǒng),從而擴大原料使用范圍保證產(chǎn)量。

3 燒結(jié)機生產(chǎn)粉煤灰陶粒濾料工藝研究

3.1 成球工藝

成核:雙軸葉片攪拌+單軸成核

3.2 燒結(jié)工藝

采用燒結(jié)機工藝,用灰量大,還可以充分利用粉煤灰中的熱值。生產(chǎn)工藝一般由原料的磨細處理、混合料加水成球、焙燒、篩分等工序制成。

相對于普通建筑陶粒,陶粒濾料的粒徑較小,因此燒結(jié)機布料后,料層更為密實,因此需增加引風壓力和流量保證燒結(jié)時間和溫度,燒結(jié)環(huán)節(jié)有生料球含水率、粒徑、料層厚度、點火溫度、負壓壓力、內(nèi)燃時間多個參數(shù)產(chǎn)生作用,以下為參考因數(shù):

名稱 產(chǎn)量 粒徑 含水率 料層厚度 點火溫度 內(nèi)燃時間
工藝參數(shù) 10萬m3/年 3-9mm 18-22% 200-400mm 850-1350℃ 6min
用于曝氣生物濾池反沖洗工藝中,液面會有20-30%的膨脹,如果濾料堆積密度不夠,則會大量溢出濾池流失,而采用燒結(jié)機工藝燒結(jié)的粉煤灰陶粒堆積密度可達800-950kg/m3,簡壓強度6Mpa以上,可避免反沖洗時流失和磨損。

4 結(jié)語

粉煤灰陶?捎米魉幚頌V料以及處理含磷廢水、含氯廢水、含油廢水等,可謂以廢治廢具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益,其前景會越來越好。

如何更好的發(fā)展和利用燒結(jié)機技術生產(chǎn)粉煤灰陶粒濾料,有以下幾點值得思考:

a.原料的選擇上嚴格控制,加強其它固體廢棄物生產(chǎn)陶粒的研究工作,擴大原料范圍。

b.加強對燒結(jié)機生產(chǎn)工藝的研究,開發(fā)更適于生產(chǎn)小粒徑陶粒濾料的生產(chǎn)工藝及設備。

c.考慮到陶粒原料來源及運輸問題,可在有條件地區(qū)建設陶粒生產(chǎn)線,一般控制在10~30萬m3/a為宜,可同時兼顧能耗和產(chǎn)能問題。