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鄭州陶粒 陶粒砂在各方面的應(yīng)用——暢材陶粒

來源：暢材陶?！r(shí)間：2018-09-12　瀏覽次數(shù)：
鄭州陶粒

陶粒砂各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用
 
陶粒是一種人造輕集料，是一種外殼堅(jiān)硬，表面有一層隔水保氣的釉層，內(nèi)部具有微孔多孔的陶質(zhì)粒狀物。它是以頁(yè)巖、海泥粘土、泥巖、粉煤灰、煤矸石等為原料，經(jīng)加工成料（球）再燒脹成的人造輕骨料，其粒徑小于5mm者為陶砂，大于5mm者為陶粒。  

為了使油氣井產(chǎn)量有所增加，并增加油氣層的可滲性，我們常在其勘探開采時(shí)加入一定分量的壓裂支撐劑，籍此來增加開采油氣的利潤(rùn)。我們把位于距地面適度距離的巖層石塊的縫隙里常處于分裂形態(tài)的支撐物體稱為石油壓裂支撐劑。它對(duì)于兩側(cè)的裂縫壁有著十分重大的意義，即便泵注已經(jīng)暫停，油氣井深處壓力變的低于閉合壓力，石油壓裂支撐劑仍可以使油氣井口的縫隙時(shí)刻呈現(xiàn)分裂形態(tài)。而就目前來講，水利壓裂技術(shù)已經(jīng)得到長(zhǎng)足的提高，合成支撐劑的主要資源亦變?yōu)樘樟?。此篇論文從以陶粒為原料的支撐劑發(fā)展歷程角度入手，從而進(jìn)一步促進(jìn)陶粒支撐劑日后的發(fā)展。
   
制作陶粒支撐劑的方法
   
在目前來講，應(yīng)用面大的支撐劑類型多是石英砂為材料的支撐劑與以陶粒為材料的支撐劑。石英砂支撐劑的優(yōu)點(diǎn)是密實(shí)、便于輸送、成本不高等，而其也存在一定缺點(diǎn)，如不牢固、不利于滲油、不利于保存、不光滑等，因此以石英砂為原材料的支撐劑多在深度淺、油氣層低、閉合壓力低的壓裂地區(qū)使用。與之相反的，原材料為陶瓷的陶粒支撐劑則多見于深度大、不利滲透、溫度高且閉合壓力高的壓裂地區(qū)。則適用于埋藏較深、滲透性較低、閉合壓力較高及溫度較高的水力壓裂中。陶粒支撐劑有熔融噴吹和燒結(jié)兩種制作方法，它的形態(tài)多為球形顆粒狀。
   
經(jīng)過很長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展歷程，我國(guó)石油壓裂技術(shù)得到了不斷的完善，而其完善也為中國(guó)油氣開采和增產(chǎn)提供了必要條件。隨著其在我國(guó)石油領(lǐng)域的大幅采用，我國(guó)對(duì)支撐劑的需求大幅增加。市場(chǎng)的擴(kuò)大使我們不但重視數(shù)量，也開始關(guān)注其質(zhì)量。就目前來說我國(guó)對(duì)陶粒支撐劑的需求相對(duì)更大一些，這也是我國(guó)油氣增產(chǎn)的必要保障。經(jīng)探究得出，我國(guó)陶粒支撐劑制作方法目前主要為燒結(jié)法，原材料也多采取工業(yè)廢料，這不但能提高陶粒支撐劑的性能和質(zhì)量，同時(shí)降低支撐劑制作費(fèi)用，減少了工業(yè)廢料對(duì)環(huán)境的污染，可謂是一舉多得的事情。
   
除此之外陶粒砂還被廣泛地應(yīng)用于水處理中。  
   
陶粒填料在水處理方面的應(yīng)用主要包括用做過濾材料和生物載體。作為過濾材料，可利用陶粒吸水不吸油的特點(diǎn)，在各大油田中應(yīng)用。因?yàn)樘樟瞥晒?，其表面?huì)有一層想陶瓷表面一樣的釉層，雖然并不是完全隔絕內(nèi)外，但是足以隔絕油脂，所以才能在油田中得到廣泛的應(yīng)用。作為生物膜載體，可利用陶粒比表面積大、機(jī)械強(qiáng)度高的物理特性和親微生物的性能，在生物膜處理工藝中應(yīng)用。
陶粒填料在水處理領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，無論是好氧、兼氧還是厭氧方法中，陶粒填料都發(fā)揮著極其重要的作用。這表明陶粒有極強(qiáng)的適應(yīng)性。它在生物膜反應(yīng)器的作用主要有：是微生物生長(zhǎng)繁殖的載體，為微生物提供穩(wěn)定的棲息環(huán)境；是生物膜與處理水接觸的場(chǎng)所，且能對(duì)水流有強(qiáng)制性的紊動(dòng)剪切力，有利于處理水的再分布；可以截留處理水中的部分懸浮物質(zhì)，減少出水的懸浮物濃度。生物膜對(duì)陶粒填料的基本要求是輕質(zhì)、孔隙率高、機(jī)械強(qiáng)度高、價(jià)格低廉等。除此之外，陶粒填料能易于微生物生長(zhǎng)或刺激微生物的活性。目前的研究主要有：一是反應(yīng)器的啟動(dòng)，即陶粒掛膜的性能測(cè)試；二是微生物對(duì)廢水或廢氣去除效率的問題。陶粒研究的關(guān)鍵是制備工藝的控制，而應(yīng)用則主要包括好氧和厭氧生物膜處理工藝，如負(fù)荷生物濾池（包括普通生物濾池、高負(fù)荷生物濾池、塔式生物濾池等）；好氧接觸氧化濾池（如曝氣生物濾池）；厭氧生物濾池；好氧或厭氧流化床等。
   

生物陶粒濾料采用一段曝氣生物濾池（C/N）處理城市污水，出水水質(zhì)能達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1996）中規(guī)定的城鎮(zhèn)二級(jí)污水征處理廠的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。采用二段曝氣生物濾池（C/N濾池+N濾池）處理城市污水可以起到深度處理的作用。生物膜對(duì)陶粒填料的基本要求是輕質(zhì)、孔隙率高、機(jī)械強(qiáng)度高、價(jià)格低廉等。除此之外，陶粒填料能易于微生物生長(zhǎng)或刺激微生物的活性。目前的研究主要有：反應(yīng)器的啟動(dòng)，即陶粒掛膜的性能測(cè)試；微生物對(duì)廢水或廢氣去除效率的問題。而且這些研究已經(jīng)有了初步的成果，在實(shí)用性反面無需擔(dān)心，以后便是慢慢的推廣了。
   
陶粒研究的關(guān)鍵是制備工藝的控制，而應(yīng)用則主要包括好氧和厭氧生物膜處理工藝，如負(fù)荷生物濾池（包括普通生物濾池、高負(fù)荷生物濾池、塔式生物濾池等）；好氧接觸氧化濾池（如曝氣生物濾池）；厭氧生物濾池；好氧或厭氧流化床等。
   
由于陶粒還具有強(qiáng)度高、保溫隔音效果好、防火、耐化學(xué)腐蝕、抗震性好、施工適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)良性能，還被應(yīng)用于建筑、冶金、化工、農(nóng)業(yè)等部門。在西方國(guó)家陶粒的生產(chǎn)和應(yīng)用已經(jīng)經(jīng)歷了半個(gè)多世紀(jì)的歷史，不僅產(chǎn)量高而且應(yīng)用普遍。對(duì)陶粒的研制，我國(guó)也已經(jīng)歷了四十年的時(shí)間。特別是九十年代以來陶粒以飛快的步伐、良好的勢(shì)頭向前發(fā)展。如今我廠生產(chǎn)的陶粒已經(jīng)覆蓋了國(guó)內(nèi)大部分地區(qū)，質(zhì)量廣受好評(píng)。
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