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1、什么是硅藻土硅藻土，是被称之为硅藻的单细胞植物死亡后经过1至2万年左右的堆积期，形成的一种化石性的硅藻堆积土矿床。硅藻是最早在地球上出现的原生生物之一，生存在海水或者湖水中。正是这种硅藻，通过光合作用向地球提供氧，促进了人类和动植物的诞生。硅藻土其本质是含水的非晶质SiO2。硅藻在淡水和咸水中均可生存，种类很多，一般可分为“中心目”硅藻和“羽纹目”硅藻，每一目中，又有许多“属”，相当复杂。硅藻土由无定形的SiO2组成，并含有少量Fe2O3、CaO、MgO、Al2O3及有机杂质。硅藻土通常呈浅黄色或浅灰色，质软，多孔而轻。优质者色白，SiO2含量常超过70。单体硅藻无色透明，硅藻土的颜色取决于粘
2、土矿物及有机质等，不同矿源硅藻上的成分不同。显微镜下可观察到天然硅藻土的特殊多孔性构造，这种微孔结构是硅藻土具有特征理化性质的原因。硅藻土主要分布在中国、美国、丹麦、法国、苏联、罗马尼亚等国。我国硅藻土储量3.2亿吨，远景储量达20多亿吨，主要集中在华东及东北地区，其中规模较大，工作做得较多的有吉林、浙江、云南、山东、四川等省，分布虽广，但优质土仅集中于吉林长白地区，其他矿床大多数为34级土，由于杂质含量高，不能直接深加工利用。由于硅藻的独有特性，能吸收水中的游离硅形成其骨骸，当其生命结束后沉积，在一定的地质条件下形成硅藻土矿床。具有一些独特的多孔性、较低的浓度、较大的比表面积、相对的不可压缩
3、性及化学稳定性，通过对原土的粉碎、分选、煅烧、气流分级、去杂等加工工序改变其粒度的分布状态及表面性质后，适用于多种工业要求。硅藻土作为载体的主要成分是SiO2。例如工业钒催化剂的活性组分是V2O5，助催化剂为碱金属硫酸盐，载体为精制硅藻土。实验表明，SiO2对活性组分起稳定作用，且随K2O或Na2O含量增加而加强。催化剂的活性还与载体的分散度及孔结构有关。硅藻土用酸处理后，氧化物杂质含量降低，SiO2含量增高，比表面积和孔容也增大，所以精制硅藻土的载体效果比天然硅藻土好。工业上常用作为保温材料、隔音材料、过滤材料、填料、研磨材料、水玻璃原料、脱色剂及催化剂载体等。优点：硅藻土涂料添加剂产品，具
4、有孔隙度大、吸收性强、化学性质稳定、耐磨、耐热等特点，能为涂料提供优异的表面性能，增容，增稠以及提高附着力。由于它具有较大的孔体积，能使涂膜缩短干燥时间。还可减少树脂的用量，降低成本。该产品被认为是一种具有良好性价比的高效涂料用消光粉产品，目前已被国际上众多的大型涂料生产商作为指定用品，广泛应用于乳胶漆,内外墙涂料,醇酸树脂漆和聚酯漆等多种涂料体系中，尤其适用于建筑涂料的生产。应用涂料、油漆中，能够均衡的控制涂膜表面光泽，增加涂膜的耐磨性和抗划痕性，去湿、除臭、而且还能净化空气，隔音、防水和隔热、通透性好的特点。不含有毒化学物质近年来，许多以硅藻土为原料的新型室内外涂料、装修材料，如康力硅藻泥
5、，在国内外越来越受到消费者的青睐。在中国是一个潜在的发展硅藻土室内外涂料的一种天然材料，不含有害化学物质，除了具有不燃、隔音、防水、重量轻以及隔热等特点外，还有除湿、除臭、净化室内空气等作用，是优良的环保型室内外装修材料。能调节室内湿度日本北见工业大学的研究成果表明，用硅藻土生产的室内外涂料、装修材料除了不会散发出对人体有害的化学物质外，还有改善居住环境的作用。首先，可以自动调节室内湿度。硅藻土的主要成分是硅酸质，用它生产的室内外涂料、壁材具有超纤维、多孔质等特性，其超微细孔比木炭还要多出5000到6000倍。在室内的湿度上升时，硅藻土壁材上的超微细孔能够自动吸收空气中的水份，将其储存起来。如
6、果室内空气中的水份减少、湿度下降，硅藻土壁材就能够将储存在超微细孔中的水份释放出来。其次，硅藻土壁材还具有消除异味的功能，保持室内清洁。研究和实验结果表明，硅藻土能起到除臭剂的作用。如果在硅藻土中添加氧化钛制成复合材料，能够长时间消除异味和吸收、分解有害化学物质，并能够长期保持室内墙面清洁，即使家中有吸烟者，墙壁也不会发黄。硅藻土室内外涂料、装修材料还能够吸收和分解导致人过敏的物质，有医疗功能。硅藻土壁材对水份的吸收和释放能够产生瀑布效果，将水分子分解成正负离子。正负离子群在空气中四处浮游，有杀菌能力。硅藻泥矿石性质及定义硅藻土是一种生物成因的硅质沉积岩，主要由古代硅藻遗体组成，其化学成份主要
7、是SiO2，含有少量的Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、P2O5和有机质。SiO2通常占80%以上，最高可达94%。优质硅藻土的氧化铁含量一般为11.5%，氧化铝含量为36%。硅藻土的矿物成份主要是蛋白石及其变种，其次是粘土矿物水云母、高岭石和矿物碎屑。矿物碎屑有石英、长石、黑云母及有机质等。有机物含量从微量到30%以上。硅藻土的颜色为白色、灰白色、灰色和浅灰褐色等，有细腻、松散、质轻、多孔、吸水性和渗透性强的物性。硅藻土中的硅藻有许多不同的形状，如圆盘状、针状、筒状、羽状等。松散密度为0.30.5g/cm3,莫氏硬度为11.5（硅藻骨骼微粒为4.55mm），孔隙率达8
8、0-90%，能吸收其本身重量1.54倍的水，是热、电、声的不良导体，熔点16501750C，化学稳定性高，除溶于氢氟酸以外，不溶于任何强酸，但能溶于强碱溶液中。硅藻土的氧化硅多数是非晶体，碱中可溶性硅酸含量为5080%。非晶型SiO2加热到8001000C时变为晶型，碱中可溶性硅酸可减少到2030%。硅藻土新技术在污水处理中的应用在我国，污水处理技术经历了几十年的发展历程，从70年代末的普通活性污泥法，到目前的主流工艺如AB法、A/O、A2/O、SBR和氧化沟等，是以生化为主的处理工艺，在大中型城市污水处理中起重要作用。但由于受到管网建设、工程投资、运行费用和占地面积等诸多因素制约，必须开发真
9、正能体现“高效低耗”并适合中国国情的处理技术和工艺。为了适应技术发展的需要,我公司科研人员在国内高校院所的支持下，致力于“硅藻精土水处理技术”的研究和开发，开发出了一系列以硅藻精土处理技术为主的污水处理新工艺，有效地将硅藻精土与生化工艺或其他处理工艺有机结合起来，形成“系列化成套技术”。到目前为主，该技术已在多项包括生活污水、印染废水深度处理等实际工程中获得了成功应用。特别是硅藻精土与生化有机结合应用于中小城镇生活污水处理，取得了良好的效果。它与目前采用的主流生化工艺相比具有：处理效果好、适应性强、投资省、处理成本低、占地面积小、操作方便、运行可靠等优势，在中、小城镇生活污水处理中有着广阔的应
10、用前景。硅藻精土污水处理中的应用基础杭州正洋水处理工程技术有限公司硅藻土是古代单细胞低植物硅藻的遗骸堆积后，经过初步成岩作用而形成的具有多孔性的生物硅质沉积岩。通过选矿去除杂质富集成硅藻精土，它的主要成分是：非晶体的SiO2，并含有少量的Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等金属氧化物。研究中发现，硅藻精土是由不导电的非晶体型二氧化硅组成的硅藻壳体富集而成的，粒径极为微小，有效比表面积较大。在废水处理应用中，硅藻精土通过表面改性成为硅藻精土水处理剂，针对不同的废水水质，硅藻精土处理系统与其他相配合的处理工艺有机结合，组成一套合理的处理工艺，通过硅藻精土和生物工艺的协同作用，达到高效低耗的综合
11、效果。硅藻精土在处理过程中的作用主要表现为以下二个方面：1、硅藻精土处理系统具有集絮凝、吸附和过滤为一体的功能，对污水中的COD、SS、BOD、P有很强的去除能力。由于硅藻表面的不平衡电位能中和悬浮粒子的电荷，使其相斥电位受到破坏而与硅藻形成醪羽，凝集成较大的絮花。另一方面，由于其巨大的比表面积和表面吸附性，脱稳胶体极易被吸附到硅藻土上，且附着了污染物质的硅藻土颗粒间相互吸附能力大，可快速形成粒度和密度较大的絮体，且絮体的稳定性好。2、硅藻精土天然无毒的特性,与微生物产生良好的协同作用，可降低污水中的有机物和氨氮。硅藻土内部孔隙多，孔隙间串联相通，拥有巨大的比表面和合适的表面负电性，同时它又是
12、单细胞低等植物硅藻的遗骸，使得它具有优良的生物相容性，可以作为一种优良的多孔生物载体。多种微生物大量富集和挂膜在硅藻土的内外，与硅藻土协同作用，从而形成了类似于生物活性炭同时又优于活性炭的“生物硅藻土”。正因为这一优良的生物相容性多孔载体的特性，提高了生物活性、延长了和污染物的接触时间。硅藻土表面的生物膜存在着好氧硝化过程、缺氧反硝化过程和同时硝化一反硝化（SND）过程，从而能够有效地降低了废水中的氨氮。目前，使用“硅藻精土水处理技术”投入运行的污水处理项目已数十家，其它正在设计和施工的项目达十多项。最近两年我们对生物硅藻土一体化技术进行广泛的研究和发展。根据实际运转效果总结：应用硅藻精土新工
13、艺处理污水具有其它传统工艺很难做到的综合高效的优势：1、投资优势：日处理10000吨总投资不超过850万；占地面积610亩。直接运行费用0.350.42元/吨废水。2、技术指标优势：各项指标均能达到国家规定的一级排放标准。3、建设优势：减少管网投资，因地制宜，可以模块式分步建设，建设速度快，实施周期46个月即可完成。4、景观化优势：结合周边区域环境，就地取材，进行景观化设计，创导环保文化，体现与自然融合的生态效应。5、资源化优势：可以选择性的回用，节约水资源；产生的污泥干化后可以制砖或作为有机肥料填料，减少污泥造成的二次污染。6、硅藻土资源优势：据目前勘测结果全国有17个地区有丰富的硅藻土原土
14、资源，储量在20亿吨左右，采用纯物理选矿方法提纯的硅藻精土成本较低。硅藻精土新技术应用的市场空间。硅藻精土新技术体现了“高效低耗”的工艺优势。我国是一个发展中国家，污水治理的基本原则是要以有限的财力，解决日益严重的水污染问题。城镇污水处理选择硅藻精土新技术，不失为适合中国国情的先进技术。与主流生化法相比，硅藻精土技术具有对污水水质变化适应性强的特点，特别是在处理低浓度的城镇污水（我国城镇污水浓度低是一个较普遍的现象）方面比主流生化法具有更大的优越性。硅藻精土水处理技术的革命李树明硅藻土水处理技术在我国经过数十年的研究。在中国科学院院士、两弹一星功勋奖章获得者王希季老先生的指导下，利用硅藻纳米级
15、微孔的自然忒心特性，采用特殊工艺研制出“水处理剂(净水、污水)”，并发明了利用硅藻精土进行水处理的工艺，通过了国家计委院士级专家评审，该方法发展革新了传统水处理T艺，创造了水处理技术的新概念，是水处理技术的一场革命，是目前世界上纯物化处理污水的唯一的技术工艺，居国家领先水平。一、硅藻精土的用途硅藻土是一种生物成因的硅质沉积岩。由多种沉积矿而成，具有孔隙度高、比表面积大吸附性强，是一种制造水处理剂十分好的材料。硅藻精土在水处理中可针对不同水体的水质使用通过改性后的“硅藻土水处理剂”，经过处理后的水达到国家一级排放标准和中水回用标准。我国对硅藻土的开发刚刚处于起步阶段，我国14个省勘明了七十余座硅
16、藻土矿。以吉林、浙江和云南形成三角鼎立形式。矿藏资源十分丰富有广阔的开发前景。大连圣岛小区工程就是用硅藻土工艺技术成功的解决了小区的水质排放问题。(一)该工程的设计规模1、圣岛海岸1区：本工程设计规模为3000m3d根据给水排水设计手册第五册城市排水，按居住区生活污水量标准，辽宁地区生活污水排水定额为每人每日150Ld，1区共8000户，按每户3人标准考虑，故1区中水处理工程的设计流量约为3000m d。(二)设计参数1、中水处理水质(1)设计进水水质(暂定作参考)因无原水水质资料，暂按一般城市污水排放水质作为污水处理的进水水质：BOD5=200mgLCODcr=350mgLSS=250mgLNH3-N=35mgIPH=69(2)回用标准及去除率本污水处理站经处理后，分别要求1、2、3
