正交试验设计在电镀污泥烧制陶粒中的应用

《正交试验设计在电镀污泥烧制陶粒中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2009年第1期环保科技Vo1．15No．1正交试验设计在电镀污泥烧制陶粒中的应用张静文，徐淑红，陈玲，姜佩华(东华大学环境科学与工程学院，上海200051)摘要以电镀污泥、粉煤灰为主要原料，采用烧结法研制陶粒。通过正交试验，研究原料配比和烧成条件对陶粒性能的影响，得到了制备陶粒的最佳原料配比为：电镀污泥：粉煤灰-生活污泥：广西白泥=35：35：10：20；最佳烧成条件为：预热温度500℃，预热时间15min，焙烧温度1175℃，焙烧时间30min。关键词电镀污泥粉煤灰陶粒正交试验焙烧电镀污泥是电镀废水处理过程中产生的

2、固体废出性能满足要求的原料配比和工艺条件，为电镀污物，其中含有一定数量难以降解的有害重金属，如果泥的资源化处置提供一条经济合理的途径。不加以处理即排放，将会造成严重的环境污染和资l生料球的制备源浪费。随着国家对固体废物排放执法力度的提高，必须寻求经济有效的处置技术对其所产生的污1．1原材料泥进行无害化处理。(1)电镀污泥取自上海通用汽车污水处理陶粒，作为一种建筑用轻骨料，以其体轻、保站，外观呈土黄色，其化学成分见表l。温、环保等特性受到了人们的极大重视。当前我国(2)粉煤灰取自宝钢发电厂，其化学成分见陶粒主要以黏土陶粒

3、为主，而黏土原料的来源绝大表l。由于粉煤灰中A1：0，含量较高，为有效降低焙部分取自于耕地，不符合可持续发展战略。因此以烧温度，需掺加一定量的助熔剂。电镀污泥为主要原料，加以一定量的添加剂、粘结(3)生活污泥取自龙华污水处理厂，其化学剂烧制成具有一定强度的烧结陶粒，可以大量地消成分见表l。生活污泥的烧失率为73．626％，烧失耗电镀污泥，避免电镀污泥的二次污染，符合我国量较高，说明内含的有机物量较大，有一定的热值，固体废物处理的无害化、减量化和资源化原则。这对于样品烧成温度降低是有利的。本试验以电镀污泥、煤灰为主要原料

4、，以生活污(4)广西白泥选用广西白泥作为粘结剂和助泥为添加剂，另加适量比例的粘结剂，在一定烧制温熔剂，以增加陶粒坯体的成型塑性，且在烧结中作为度和保温时间下烧制陶粒产品，通过正交试验选择助熔剂改善陶粒的烧成温度。表1主要原料的化学成分％1．2实验仪器与设备1200℃，额定功率6kW，配有KSJ电阻炉温度控制干燥箱：PH---030A干燥箱／培养箱(两用)(上器及XMT数字显示调节仪。海一恒科学仪器有限公司)。球磨机：sQ—B型球磨机，外形尺寸qfl00rnln管式电阻炉：型号SK2__6一l2，工作尺寸×1000mm。

5、250mm×250mmX1050mm，最高工作温度标准筛：国家统一标准筛，不锈钢网，直径20lnln。收稿日期：2008—07-08；2008-08—13修回作者简介：张静文，女，1983年生，江苏连云港人，硕士研究生，研究方向：固体废物的资源化利用。Ernail：zjw一83@mail．dhu．edu．cn·29·2009年第1期环保科技V01．15No．1电子天平：AR1140(奥豪斯公司授权梅特勒一10—15mE之间。托利多仪器(上海)有限公司制造)。(4)干燥，成球后，放人干燥箱，升温至105'121．3陶粒样

6、品的制备及要点烘干2h，目的是脱去样球中的附着水，防止煅烧时试验工艺流程如下：炸裂或出现裂纹。原材料预处理一配料一混合一成球叶干燥一预(5)烧成，烘干后的样球放人电阻炉中预热、焙热一烧结冷却一陶粒烧，然后冷却。试验工艺要点：1．4正交试验研究(1)各种原料在108℃下烘干，经球磨机球磨在正交试验设计中，主要考虑电镀污泥的含量、后过150m标准筛筛分后备用。预热温度、预热时间、焙烧温度、焙烧时间5个因素，(2)根据试验安排，按照各种原料所占的比例每个因素选4个水平，同时还考虑了电镀污泥的含称量，然后混匀，加水。这个过程中

7、，原料一定要充量与焙烧温度的交互作用。以陶粒的吸水率为考核分混合均匀。如果不均匀，烧成的陶粒会出现外壳指标，进行正交试验设计，最终确定电镀污泥制备陶厚薄不均，内部气孔分布不匀的现象。粒的最佳配合比和烧成条件。正交设计的因素与水(3)成球，主要是人工搓球。球的直径大小在平见表2。表2正交设计的五因素(A—E)四水平(1-4)表。：(4搀)，按盏此正交表釜进行试验安排，得到如表32正一交试一验结果分析”所示的正交表及具体实验方案综合表。2．1直观分析表3厶(4)正交表和正交试验方案综合表·30·2009年第1期环保科技Vo

8、1．15No．1直接比较32次试验的吸水率，由表3可见，吸它就是主要因素；反之，则是次要因素。从表3可水率最低的试验条件是第26号A，B：c4DE：，第13见，因素A×D占3列，其为三项之和，它对吸水号A。C2和第29号AG也都有较小率的影响仅次于A。影响吸水率的主次关系如下：的吸水率。主一次2．2方差分析D—XD——}E—B—C