摘要：近些年來，人們在污水處理方面的研究得到了長足的發展，生物陶粒濾料由(you)于自身性(xing)能的(de)(de)原(yuan)因被廣泛使(shi)用在污水處(chu)理上，但是由(you)于生物陶粒濾(lv)(lv)料(liao)其性(xing)能的(de)(de)具體指標(biao)(biao)并沒有相(xiang)應的(de)(de)國家(jia)標(biao)(biao)準。文章就生物陶粒的(de)(de)濾(lv)(lv)料(liao)進行研究，并且給出今(jin)后其發(fa)展的(de)(de)時候應該克(ke)服(fu)那(nei)些問題給予一定的(de)(de)意見。
隨(sui)著(zhu)時代(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)遷以(yi)及(ji)社會的(de)(de)(de)(de)(de)發展，環(huan)境污(wu)染問題日趨嚴(yan)重(zhong)(zhong)，而(er)我(wo)(wo)們(men)賴(lai)以(yi)生存(cun)的(de)(de)(de)(de)(de)生活(huo)用水(shui)(shui)存(cun)在嚴(yan)重(zhong)(zhong)污(wu)染的(de)(de)(de)(de)(de)問題。就(jiu)(jiu)目(mu)前而(er)言，我(wo)(wo)們(men)使用水(shui)(shui)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)體(ti)正在發生變(bian)化，我(wo)(wo)們(men)人類將會面(mian)(mian)臨水(shui)(shui)資源(yuan)短(duan)缺(que)以(yi)及(ji)嚴(yan)重(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)污(wu)染問題。根據實際的(de)(de)(de)(de)(de)資料(liao)表明，40%的(de)(de)(de)(de)(de)人類都將面(mian)(mian)臨水(shui)(shui)資源(yuan)短(duan)缺(que)的(de)(de)(de)(de)(de)現象；與此同時，地球50%的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)質(zhi)都遭受到了不同程(cheng)度的(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)染，這就(jiu)(jiu)意(yi)味著(zhu)將會有十億人喝不到干(gan)凈的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)。現階段，幾(ji)乎所有的(de)(de)(de)(de)(de)國家都在面(mian)(mian)臨著(zhu)水(shui)(shui)污(wu)染治理的(de)(de)(de)(de)(de)難(nan)題，而(er)對(dui)(dui)于污(wu)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)回(hui)收利用以(yi)及(ji)處(chu)理與節約水(shui)(shui)資源(yuan)是當今(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)要問題。其中，陶粒是一種(zhong)處(chu)理污(wu)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)填料(liao)，這種(zhong)填料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)物理與化學的(de)(de)(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)性能都特別適合我(wo)(wo)國的(de)(de)(de)(de)(de)國情。下面(mian)(mian)波濤(tao)小編就(jiu)(jiu)其種(zhong)類與特性和在污(wu)水(shui)(shui)中如(ru)何處(chu)理以(yi)及(ji)發展對(dui)(dui)其詳細(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)描述。
1 生物陶(tao)粒的性能和種類
1.1 生(sheng)物(wu)污泥(ni)的陶粒
生物污泥是(shi)污水(shui)處(chu)理廠處(chu)理完污水(shui)后才產生的(de)，它具有(you)能(neng)夠煉(lian)制成(cheng)農業用(yong)肥，還(huan)可(ke)以(yi)用(yong)于綠化等優點。但是(shi)，若(ruo)將其(qi)焚燒(shao)或(huo)放到海里對社會將造成(cheng)再次污染(ran)。就目前而言，把生物污泥作(zuo)為原材料(liao)可(ke)以(yi)通(tong)過磨(mo)碎(sui)、烘干、煉(lian)制等手段(duan)做成(cheng)陶粒，將其(qi)代替一部分黏土用(yong)于燒(shao)成(cheng)陶粒不但能(neng)保護環境還(huan)能(neng)節省黏土。
1.2 頁巖類陶粒
頁(ye)巖的(de)(de)(de)陶粒其經過篩選(xuan)分離、破(po)碎或(huo)者磨損成粉末(mo)，燒制(zhi)而成。通過實驗，把天然的(de)(de)(de)頁(ye)巖作為(wei)原料(liao)，采取(qu)了成球法(fa)和破(po)碎法(fa)所(suo)制(zhi)成的(de)(de)(de)濾(lv)料(liao)，制(zhi)成了陶粒濾(lv)料(liao)。用這些方法(fa)所(suo)制(zhi)造出(chu)的(de)(de)(de)陶粒濾(lv)料(liao)的(de)(de)(de)孔徑以及酸堿的(de)(de)(de)可溶(rong)性能(neng)等有(you)效地為(wei)指標進行了較為(wei)細致的(de)(de)(de)對比。結果(guo)顯(xian)示(shi)，這兩種方法(fa)均能(neng)夠治(zhi)理出(chu)優良的(de)(de)(de)陶粒濾(lv)料(liao)。
1.3 黏土的(de)陶粒(li)
用亞黏(nian)土(tu)、黏(nian)土(tu)等作為主(zhu)要原料(liao)，經過加工的(de)(de)制造顆(ke)粒(li)，燒(shao)制而成(cheng)黏(nian)土(tu)陶(tao)粒(li)。以(yi)貝巖為主(zhu)要原料(liao)并且混(hun)入(ru)一定量(liang)的(de)(de)化工原料(liao)，采取含有紅黏(nian)土(tu)粉的(de)(de)煤灰，燒(shao)制多孔球形輕質的(de)(de)陶(tao)粒(li)濾料(liao)。這類的(de)(de)陶(tao)粒(li)強度(du)好、化學穩(wen)定性能(neng)好，比表而積大(da)，所有的(de)(de)孔隙率也大(da)。與(yu)其他的(de)(de)規則濾料(liao)相(xiang)比較(jiao)，它具有水流的(de)(de)流態性能(neng)好，截留污垢的(de)(de)能(neng)力也很強等優點(dian)。
1.4 煤(mei)矸石(shi)類的陶粒
煤(mei)(mei)矸石(shi)是我國固體(ti)廢棄物(wu)當中(zhong)較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)(de)，它(ta)所堆積(ji)和排放(fang)的(de)(de)(de)(de)面(mian)積(ji)不但給大(da)氣(qi)(qi)與地(di)表造(zao)(zao)成(cheng)了(le)破(po)壞污染，還占用了(le)很多可(ke)(ke)以耕種的(de)(de)(de)(de)土(tu)地(di)。煤(mei)(mei)矸石(shi)所有的(de)(de)(de)(de)化學組分(fen)和黏(nian)土(tu)比較(jiao)接近，它(ta)所含(han)有碳和煤(mei)(mei)的(de)(de)(de)(de)比重偏高(gao)，在(zai)燒(shao)(shao)(shao)制(zhi)(zhi)過程中(zhong)流失比較(jiao)大(da)。以煤(mei)(mei)矸石(shi)作為原料(liao)分(fen)別采取(qu)成(cheng)球(qiu)(qiu)法(fa)(fa)以及(ji)破(po)碎(sui)法(fa)(fa)進行燒(shao)(shao)(shao)制(zhi)(zhi)，經(jing)過慢(man)(man)速(su)升(sheng)溫或者快速(su)升(sheng)溫進行焙燒(shao)(shao)(shao)從而(er)得到陶(tao)粒濾(lv)(lv)料(liao)。對其所制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)出來的(de)(de)(de)(de)陶(tao)粒濾(lv)(lv)料(liao)的(de)(de)(de)(de)酸(suan)堿(jian)度(du)、氣(qi)(qi)孔(kong)率(lv)(lv)、可(ke)(ke)溶(rong)解(jie)(jie)率(lv)(lv)等(deng)相關指標進行了(le)比較(jiao)分(fen)析(xi)。試驗(yan)結果(guo)顯示：其陶(tao)粒濾(lv)(lv)料(liao)的(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)孔(kong)率(lv)(lv)隨著(zhu)焙燒(shao)(shao)(shao)的(de)(de)(de)(de)溫度(du)提(ti)(ti)升(sheng)由小向大(da)轉變(bian)，然后(hou)又慢(man)(man)慢(man)(man)下降(jiang)，其中(zhong)破(po)碎(sui)法(fa)(fa)制(zhi)(zhi)品(pin)的(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)孔(kong)率(lv)(lv)一(yi)般都(dou)要低于氣(qi)(qi)球(qiu)(qiu)法(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)孔(kong)率(lv)(lv)；慢(man)(man)速(su)燒(shao)(shao)(shao)制(zhi)(zhi)氣(qi)(qi)孔(kong)的(de)(de)(de)(de)孔(kong)徑所分(fen)布的(de)(de)(de)(de)部位(wei)比快速(su)燒(shao)(shao)(shao)制(zhi)(zhi)所形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)孔(kong)孔(kong)徑要寬(kuan)很多。但是，這兩種焙燒(shao)(shao)(shao)的(de)(de)(de)(de)方(fang)式所得到的(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)孔(kong)數都(dou)會隨著(zhu)焙燒(shao)(shao)(shao)產(chan)生溫度(du)的(de)(de)(de)(de)加強而(er)加大(da)；它(ta)們的(de)(de)(de)(de)酸(suan)堿(jian)性(xing)(xing)(xing)和可(ke)(ke)溶(rong)解(jie)(jie)率(lv)(lv)都(dou)會隨著(zhu)焙燒(shao)(shao)(shao)的(de)(de)(de)(de)溫度(du)提(ti)(ti)升(sheng)而(er)減小。在(zai)實際的(de)(de)(de)(de)生產(chan)過程中(zhong)，會根據(ju)其特性(xing)(xing)(xing)、生產(chan)的(de)(de)(de)(de)成(cheng)本以及(ji)產(chan)品(pin)性(xing)(xing)(xing)能的(de)(de)(de)(de)要求等(deng)確保其陶(tao)粒濾(lv)(lv)料(liao)的(de)(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)工藝。
1.5 海(hai)底泥類(lei)生物(wu)陶粒
海(hai)底(di)泥(ni)類的(de)(de)(de)(de)(de)生物(wu)陶(tao)粒是由湖河工流沉積而形成的(de)(de)(de)(de)(de)沙泥(ni)為(wei)(wei)原(yuan)料(liao)，其中所(suo)具有的(de)(de)(de)(de)(de)孔隙率(lv)大、材料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)采購成本低和(he)比(bi)表(biao)面積較大等特點。以(yi)湖泊底(di)部的(de)(de)(de)(de)(de)泥(ni)沙為(wei)(wei)原(yuan)料(liao)進行試驗(yan)，得出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)試驗(yan)結果(guo)表(biao)明，當(dang)東湖的(de)(de)(de)(de)(de)淤(yu)泥(ni)和(he)發泡組分的(de)(de)(de)(de)(de)比(bi)值為(wei)(wei)4：1，600℃預留燒制15min，1100℃左右進行焙燒12min的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)候，可以(yi)制造出(chu)性(xing)能較好的(de)(de)(de)(de)(de)超輕生物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)陶(tao)粒。
1.6 粉(fen)煤灰類(lei)生物(wu)陶粒
粉煤灰類的生物陶粒是由固體的廢棄物為原料，具有化學穩定性較好、比表面積較大、其吸附性能較為良好等特點。我們以電廠粉煤灰為重要原料制造出表面較為粗糙、強度較高和比表的面積較大的生物陶粒濾料。根據試驗結果顯示，在廢水的pH5.5、含有鋇和鉻的粉煤灰陶粒的重量比重為1000：1，可以讓Cr6+的去除率達到了99%以上，并(bing)且出水符合(he)國家所要求(qiu)的排放(fang)標準(zhun)。
1.7 赤(chi)泥(ni)陶(tao)粒(li)的濾料
氧化鋁生產出(chu)的(de)廢(fei)渣是赤泥。這些赤泥堆積占用了大量的(de)農田，還要消耗(hao)許多管理費用。對(dui)它(ta)進行水處理，進行過濾試驗。經(jing)過研究得出(chu)：只要填補一定(ding)量的(de)硅石粉(fen)，制造出(chu)結構多孔的(de)陶粒濾料，除(chu)去油污(wu)的(de)效果(guo)能夠(gou)達到(dao)60%以上。
1.8 硅(gui)藻土(tu)類的陶粒濾料
硅(gui)(gui)藻(zao)(zao)(zao)土(tu)(tu)是(shi)由硅(gui)(gui)藻(zao)(zao)(zao)殼(ke)與(yu)(yu)化(hua)學生物沉積(ji)所形成的(de)(de)(de)沉積(ji)巖。其自身(shen)具(ju)(ju)有較(jiao)強的(de)(de)(de)吸附與(yu)(yu)吸水能(neng)力，具(ju)(ju)有多孔(kong)的(de)(de)(de)結構，熔點(dian)較(jiao)高(gao)。目前硅(gui)(gui)藻(zao)(zao)(zao)土(tu)(tu)陶(tao)粒(li)(li)具(ju)(ju)有兩種生產方法：免(mian)燒(shao)與(yu)(yu)焙燒(shao)法。免(mian)燒(shao)法就是(shi)把已經粉碎(sui)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)藻(zao)(zao)(zao)土(tu)(tu)，配上氧化(hua)鈣含量多于(yu)80%的(de)(de)(de)石(shi)灰以及模數是(shi)二點(dian)八(ba)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)酸鈉中(zhong)攪拌混合，經過一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)時(shi)間后成為(wei)硅(gui)(gui)藻(zao)(zao)(zao)土(tu)(tu)陶(tao)粒(li)(li)；如(ru)果(guo)硅(gui)(gui)藻(zao)(zao)(zao)土(tu)(tu)的(de)(de)(de)成巖程度(du)較(jiao)高(gao)時(shi)就可以直接用焙燒(shao)法。以硅(gui)(gui)藻(zao)(zao)(zao)土(tu)(tu)作為(wei)原(yuan)料，制(zhi)造生物陶(tao)粒(li)(li)濾料，研究出(chu)了焙燒(shao)的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)對于(yu)濾料的(de)(de)(de)比表面(mian)積(ji)、孔(kong)隙的(de)(de)(de)分(fen)布以及氣孔(kong)率等(deng)特性(xing)(xing)的(de)(de)(de)影響。經過試驗結果(guo)得出(chu)，溫(wen)度(du)在(zai)1000℃左右(you)時(shi)，可以制(zhi)造出(chu)化(hua)學、物理性(xing)(xing)更為(wei)穩定(ding)的(de)(de)(de)表面(mian)粗(cu)糙的(de)(de)(de)陶(tao)粒(li)(li)濾料。
2 污(wu)水處(chu)理中生物陶粒濾料(liao)的(de)應用(yong)
2.1 深度污水的處理(li)
對于飲用水的(de)(de)(de)深(shen)度處(chu)理大多數采用了生物活性(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)處(chu)理技術(shu)，這種(zhong)活性(xing)炭(tan)有(you)(you)較好的(de)(de)(de)吸附性(xing)，但(dan)是使用的(de)(de)(de)壽(shou)命比較短(duan)，價格較為(wei)(wei)昂貴。然(ran)而，以頁巖(yan)礦石作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)原料(liao)的(de)(de)(de)陶(tao)粒其孔隙(xi)率較高、價格比較低廉等特(te)征得到了廣大用戶(hu)的(de)(de)(de)青睞。用生物陶(tao)粒濾料(liao)處(chu)理自來水的(de)(de)(de)濾后試驗結果顯示，這種(zhong)陶(tao)粒濾料(liao)對鋅、鎳、磷等有(you)(you)害物質具有(you)(you)較大的(de)(de)(de)去除(chu)能力，具有(you)(you)良好的(de)(de)(de)穩定(ding)性(xing)能，并且(qie)可以替換活性(xing)炭(tan)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)一(yi)種(zhong)吸附劑。
2.2 污水的預處理
現在生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)預處(chu)理(li)(li)是原有水處(chu)理(li)(li)工藝的(de)(de)(de)(de)一種創新(xin)，主(zhu)要包含(han)了生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)濾池、流化(hua)床、接觸的(de)(de)(de)(de)氧化(hua)等。在填料(liao)的(de)(de)(de)(de)表(biao)面附著生(sheng)(sheng)長的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)膜所吸收的(de)(de)(de)(de)有機(ji)物(wu)(wu)等物(wu)(wu)質經新(xin)陳(chen)代謝，從而讓水質得到應有的(de)(de)(de)(de)凈(jing)化(hua)。通過試(shi)驗得出，運(yun)用生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)陶粒濾料(liao)的(de)(de)(de)(de)預處(chu)理(li)(li)污水可以有效地除去細菌、渾(hun)濁度(du)等大量的(de)(de)(de)(de)污染(ran)物(wu)(wu)質，并且(qie)也改進(jin)了處(chu)理(li)(li)后續的(de)(de)(de)(de)工藝技術(shu)。
3 對生物陶粒(li)濾料在污水處(chu)理當(dang)中(zhong)的展望(wang)
盡管(guan)生物陶粒的濾料得到發展較快，但是為了更好地挖掘出(chu)其自身(shen)優勢，還(huan)要面臨著以下的幾個問(wen)題：
① 使生(sheng)物陶粒的每(mei)一項性能都具有科學的依據，定制生(sheng)物陶粒濾(lv)料的國家標(biao)準(zhun)；
② 降低(di)天然黏(nian)土(tu)以及(ji)礦物質(zhi)的采(cai)集(ji)，主要以固(gu)體的廢棄物作為生物陶粒(li)濾料的原料；
③ 完(wan)善生物(wu)陶粒濾料的制造工藝(yi)，并且改進其各項性能數據；
④ 對生(sheng)物(wu)陶粒濾料進(jin)行(xing)較為(wei)系(xi)統的(de)研究。
4 結語
由以上(shang)描(miao)述(shu)可(ke)知(zhi)，生物陶粒(li)濾料的(de)(de)(de)表面非常粗糙，孔隙(xi)(xi)的(de)(de)(de)間隔率比較(jiao)(jiao)高，比表面積很大(da)，并且(qie)自身(shen)具有的(de)(de)(de)強度(du)能(neng)夠(gou)經得起水的(de)(de)(de)切(qie)剪(jian)盈利(li)以及水流的(de)(de)(de)沖洗。由于(yu)內部與表面的(de)(de)(de)中孔與微孔較(jiao)(jiao)多(duo)，大(da)的(de)(de)(de)孔隙(xi)(xi)較(jiao)(jiao)少，可(ke)以讓微生物輕(qing)易地(di)(di)依(yi)附，同時(shi)還具有穩定的(de)(de)(de)化(hua)學性等特(te)點，使它在污水處(chu)理當中有了較(jiao)(jiao)為廣泛(fan)的(de)(de)(de)應用。所以，要盡(jin)快對其(qi)進(jin)行(xing)更為深入的(de)(de)(de)研(yan)究，改(gai)進(jin)其(qi)缺點，盡(jin)早地(di)(di)擺(bai)脫缺水現象(xiang)，能(neng)夠(gou)盡(jin)早地(di)(di)使用干凈的(de)(de)(de)水資源來改(gai)變現有生活(huo)。
