氣浮藻渣資源化處理制取路面磚的試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著人們生活水平的提高，水體受到的污染也越來越嚴(yán)重。許多水體包括湖泊、河流以及一些水庫的富營養(yǎng)化現(xiàn)象較為嚴(yán)重，這些水體作為水源水時(shí)一般進(jìn)行氣浮處理，產(chǎn)生大量浮渣稱為氣浮藻渣。氣浮處理后殘余藻渣量較大，長時(shí)間堆放使其含有大量的病原體、寄生蟲以及重金屬等有害物質(zhì)，污染物濃度高。現(xiàn)階段處理氣浮藻渣的主要手段是填埋、焚燒等，不能有效處理氣浮藻渣，很容易造成二次污染，威脅水體。當(dāng)前對(duì)于氣浮藻渣的實(shí)驗(yàn)研究一般僅限于堆肥、產(chǎn)沼氣等，并不能使氣浮藻渣真

2、正無害化。以氣浮藻渣為原料制作路面磚實(shí)現(xiàn)氣浮藻渣的最終處置，變廢為寶，不僅提升了氣浮藻渣的價(jià)值，減輕了環(huán)境負(fù)擔(dān)，還帶來了一定的經(jīng)濟(jì)效益。
　　 本文以氣浮藻渣自身特性出發(fā)，分析了黃河淤泥、煤矸石等固體廢物的物理化學(xué)性質(zhì)以及微觀結(jié)構(gòu)。并利用氣浮藻渣、黃河淤泥、煤矸石為主要原料，結(jié)合燒結(jié)磚工藝，對(duì)氣浮藻渣路面磚的制備做了研究與討論，并對(duì)路面磚改性。
　　 本研究工作主要包括以下內(nèi)容:
　　 (1)分析原料的物理化學(xué)性

3、能。著重對(duì)氣浮藻渣進(jìn)行分析，電鏡掃描圖顯示氣浮藻渣表面含有較多的纖維狀有機(jī)物以及顆粒狀無機(jī)物，結(jié)構(gòu)疏松。對(duì)氣浮藻渣化學(xué)成分分析，其有機(jī)物含量較高，塑性較差，粘結(jié)度小。對(duì)黃河淤泥進(jìn)行化學(xué)成分分析，二氧化硅含量較高，粘結(jié)性好，可以提高原材料的塑性。對(duì)煤矸石進(jìn)行化學(xué)分析，三氧化二鋁含量高，可以提高路面磚的強(qiáng)度。對(duì)氣浮藻渣污染物濃度分析，符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理制磚用泥質(zhì)》(CJ/T289-2008)標(biāo)準(zhǔn)。
　　 (2)路面磚制作工

4、藝的選擇。通過對(duì)路面磚制作原料的分析，選擇路面磚制作工藝流程如下:混料、陳化、加壓成型、干燥、焙燒、冷卻。其中混料為干混與濕混結(jié)合;陳化時(shí)間為24h，溫度控制在10℃以上;加壓成型選擇半干壓制法;干燥時(shí)間12h;焙燒制度由制定的焙燒曲線(根據(jù)原材料的熱重分析得出)控制。
　　 (3)氣浮藻渣路面磚實(shí)驗(yàn)研究。初步討論了氣浮藻渣的摻入量、成型壓力、焙燒溫度的范圍，并根據(jù)討論結(jié)果選擇因素和水平，進(jìn)行正交試驗(yàn)，選取制備氣浮藻渣路面磚的最

5、優(yōu)工藝參數(shù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:氣浮藻渣摻入量10％，成型壓力35MPa，保溫時(shí)間1h，焙燒溫度1000℃，黃河泥與煤矸石配比3∶1，抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到29.8MPa，吸水率為15.6％。
　　 (4)分別分析氣浮藻渣摻入量、成型壓力、焙燒溫度對(duì)氣浮藻渣路面磚的影響。氣浮藻渣摻入量對(duì)路面磚性能有決定性影響，氣浮藻渣的摻入量不超過20％;成型壓力越大路面磚性能越好，但超過30MPa后，對(duì)路面磚的強(qiáng)度影響已經(jīng)較小，所以成型壓力一般不超過35

6、MPa;焙燒溫度越高，路面磚性能越好，到達(dá)1100℃時(shí)，路面磚強(qiáng)度幾乎達(dá)到最優(yōu)。
　　 (5)路面磚改性研究。分析了路面磚產(chǎn)生裂縫的原因，并將裂縫分為普通裂縫、成層裂縫以及環(huán)狀裂縫。通過正交試驗(yàn)對(duì)路面磚表觀性能改性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果為:長石粉加入量為30％，細(xì)集料加入量10％，坯體含水率12％，選取細(xì)集料為河砂，在氣浮藻渣摻入量為20％的情況下抗壓強(qiáng)度接近22MPa。針對(duì)氣浮藻渣摻入量較少的問題，改用氣浮藻渣燃燒灰為原料制作路面磚，藻渣