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鄭州陶粒 陶粒砂在各方面的應用——暢材陶粒

來源：暢材陶粒　時間：2018-09-12　瀏覽次數：
鄭州陶粒

陶粒砂各個領域的應用
 
陶粒(li)(li)是(shi)一(yi)種人造(zao)輕集料(liao)(liao)，是(shi)一(yi)種外殼(ke)堅硬，表面有一(yi)層隔水保氣(qi)的釉(you)層，內部(bu)具有微(wei)孔多孔的陶質粒(li)(li)狀物。它是(shi)以頁巖(yan)、海泥(ni)粘土、泥(ni)巖(yan)、粉煤(mei)灰、煤(mei)矸石等(deng)為(wei)原料(liao)(liao)，經(jing)加工成料(liao)(liao)（球）再燒脹成的人造(zao)輕骨料(liao)(liao)，其粒(li)(li)徑小于5mm者為(wei)陶砂，大于5mm者為(wei)陶粒(li)(li)。  

為(wei)(wei)了使油(you)(you)氣(qi)(qi)(qi)井(jing)產量有所(suo)增加(jia)(jia)，并增加(jia)(jia)油(you)(you)氣(qi)(qi)(qi)層(ceng)(ceng)的(de)(de)可滲(shen)性，我(wo)們常在其勘探開采時(shi)加(jia)(jia)入一定(ding)分量的(de)(de)壓(ya)裂(lie)(lie)支(zhi)(zhi)(zhi)撐劑(ji)，籍此來(lai)增加(jia)(jia)開采油(you)(you)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)利潤。我(wo)們把位于(yu)(yu)距地(di)面適度距離(li)的(de)(de)巖層(ceng)(ceng)石(shi)塊的(de)(de)縫(feng)隙(xi)里常處于(yu)(yu)分裂(lie)(lie)形態(tai)(tai)的(de)(de)支(zhi)(zhi)(zhi)撐物體稱(cheng)為(wei)(wei)石(shi)油(you)(you)壓(ya)裂(lie)(lie)支(zhi)(zhi)(zhi)撐劑(ji)。它對于(yu)(yu)兩側的(de)(de)裂(lie)(lie)縫(feng)壁有著十分重大的(de)(de)意義，即(ji)便(bian)泵注已經暫停，油(you)(you)氣(qi)(qi)(qi)井(jing)深(shen)處壓(ya)力變的(de)(de)低于(yu)(yu)閉合壓(ya)力，石(shi)油(you)(you)壓(ya)裂(lie)(lie)支(zhi)(zhi)(zhi)撐劑(ji)仍可以使油(you)(you)氣(qi)(qi)(qi)井(jing)口(kou)的(de)(de)縫(feng)隙(xi)時(shi)刻呈(cheng)現分裂(lie)(lie)形態(tai)(tai)。而(er)就目(mu)前來(lai)講(jiang)，水(shui)利壓(ya)裂(lie)(lie)技術已經得到長足(zu)的(de)(de)提高(gao)，合成支(zhi)(zhi)(zhi)撐劑(ji)的(de)(de)主要資源亦變為(wei)(wei)陶(tao)粒。此篇論文從(cong)以陶(tao)粒為(wei)(wei)原料的(de)(de)支(zhi)(zhi)(zhi)撐劑(ji)發展(zhan)歷(li)程(cheng)角度入手，從(cong)而(er)進(jin)一步促進(jin)陶(tao)粒支(zhi)(zhi)(zhi)撐劑(ji)日后的(de)(de)發展(zhan)。
   
制作陶粒(li)支撐劑的方(fang)法
   
在(zai)目(mu)前來講，應(ying)用面大的(de)支撐(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)劑(ji)(ji)類型多是(shi)石英砂為(wei)(wei)材料的(de)支撐(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)劑(ji)(ji)與以陶粒為(wei)(wei)材料的(de)支撐(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)劑(ji)(ji)。石英砂支撐(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)劑(ji)(ji)的(de)優點是(shi)密實、便于(yu)(yu)輸送、成本不高等，而其也存(cun)在(zai)一定缺點，如(ru)不牢固、不利于(yu)(yu)滲油、不利于(yu)(yu)保存(cun)、不光(guang)滑等，因此以石英砂為(wei)(wei)原材料的(de)支撐(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)劑(ji)(ji)多在(zai)深度(du)淺、油氣層低(di)、閉合(he)壓(ya)(ya)力(li)低(di)的(de)壓(ya)(ya)裂地(di)區(qu)使用。與之(zhi)相反的(de)，原材料為(wei)(wei)陶瓷的(de)陶粒支撐(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)劑(ji)(ji)則多見于(yu)(yu)深度(du)大、不利滲透、溫度(du)高且閉合(he)壓(ya)(ya)力(li)高的(de)壓(ya)(ya)裂地(di)區(qu)。則適用于(yu)(yu)埋藏較(jiao)(jiao)深、滲透性(xing)較(jiao)(jiao)低(di)、閉合(he)壓(ya)(ya)力(li)較(jiao)(jiao)高及溫度(du)較(jiao)(jiao)高的(de)水力(li)壓(ya)(ya)裂中(zhong)。陶粒支撐(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)劑(ji)(ji)有熔融噴吹(chui)和(he)燒結兩(liang)種制作方(fang)法，它的(de)形(xing)態(tai)多為(wei)(wei)球(qiu)形(xing)顆粒狀。
   
經(jing)過很(hen)長時(shi)間的(de)(de)(de)發展歷程，我(wo)(wo)(wo)國(guo)(guo)石油(you)壓裂技術得到(dao)了(le)不斷的(de)(de)(de)完(wan)(wan)善，而(er)其(qi)(qi)完(wan)(wan)善也為中(zhong)國(guo)(guo)油(you)氣開(kai)采(cai)(cai)和(he)(he)增(zeng)產提供(gong)了(le)必(bi)要(yao)條件(jian)。隨著其(qi)(qi)在我(wo)(wo)(wo)國(guo)(guo)石油(you)領(ling)域的(de)(de)(de)大幅采(cai)(cai)用(yong)，我(wo)(wo)(wo)國(guo)(guo)對支撐(cheng)(cheng)劑(ji)的(de)(de)(de)需求大幅增(zeng)加。市場的(de)(de)(de)擴(kuo)大使(shi)我(wo)(wo)(wo)們不但重視數(shu)量，也開(kai)始(shi)關注其(qi)(qi)質(zhi)量。就目前來說我(wo)(wo)(wo)國(guo)(guo)對陶(tao)粒(li)支撐(cheng)(cheng)劑(ji)的(de)(de)(de)需求相對更(geng)大一些，這(zhe)也是我(wo)(wo)(wo)國(guo)(guo)油(you)氣增(zeng)產的(de)(de)(de)必(bi)要(yao)保障。經(jing)探究得出，我(wo)(wo)(wo)國(guo)(guo)陶(tao)粒(li)支撐(cheng)(cheng)劑(ji)制作(zuo)方法(fa)目前主(zhu)要(yao)為燒結法(fa)，原材(cai)料也多采(cai)(cai)取(qu)工(gong)業廢料，這(zhe)不但能(neng)提高陶(tao)粒(li)支撐(cheng)(cheng)劑(ji)的(de)(de)(de)性能(neng)和(he)(he)質(zhi)量，同時(shi)降低(di)支撐(cheng)(cheng)劑(ji)制作(zuo)費用(yong)，減少了(le)工(gong)業廢料對環境的(de)(de)(de)污染(ran)，可(ke)謂是一舉(ju)多得的(de)(de)(de)事情。
   
除此之外陶(tao)粒砂還被(bei)廣泛地應用于(yu)水處(chu)理(li)中。  
   
陶粒填料在水處(chu)(chu)理(li)方面的應用主要包括用做過濾材料和(he)生(sheng)物(wu)載體。作為過濾材料，可利(li)用陶粒吸水不(bu)吸油的特(te)點，在各大油田中(zhong)應用。因(yin)為陶粒燒制成功后，其表(biao)面會有一(yi)(yi)層(ceng)想陶瓷表(biao)面一(yi)(yi)樣的釉層(ceng)，雖然(ran)并不(bu)是(shi)完全隔絕內外，但是(shi)足以(yi)隔絕油脂，所以(yi)才能(neng)(neng)在油田中(zhong)得到廣(guang)泛的應用。作為生(sheng)物(wu)膜載體，可利(li)用陶粒比表(biao)面積大、機(ji)械強度(du)高(gao)的物(wu)理(li)特(te)性和(he)親(qin)微生(sheng)物(wu)的性能(neng)(neng)，在生(sheng)物(wu)膜處(chu)(chu)理(li)工(gong)藝中(zhong)應用。
陶(tao)(tao)(tao)粒(li)(li)填(tian)(tian)料(liao)在水(shui)處理領域有(you)(you)著(zhu)廣(guang)泛的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)，無論(lun)是(shi)好(hao)(hao)氧(yang)(yang)(yang)、兼氧(yang)(yang)(yang)還是(shi)厭(yan)(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)方法中(zhong)，陶(tao)(tao)(tao)粒(li)(li)填(tian)(tian)料(liao)都發揮著(zhu)極其重要(yao)的(de)(de)(de)作用(yong)。這表明陶(tao)(tao)(tao)粒(li)(li)有(you)(you)極強(qiang)的(de)(de)(de)適應(ying)性(xing)。它在生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)膜(mo)反(fan)應(ying)器(qi)的(de)(de)(de)作用(yong)主要(yao)有(you)(you)：是(shi)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)生(sheng)(sheng)(sheng)長(chang)繁殖的(de)(de)(de)載體(ti)，為微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)提供穩定的(de)(de)(de)棲息環境；是(shi)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)膜(mo)與(yu)處理水(shui)接觸(chu)(chu)的(de)(de)(de)場(chang)所，且(qie)能(neng)對(dui)水(shui)流有(you)(you)強(qiang)制(zhi)性(xing)的(de)(de)(de)紊動剪切力，有(you)(you)利(li)于(yu)(yu)處理水(shui)的(de)(de)(de)再(zai)分布；可(ke)以截(jie)留(liu)處理水(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)部(bu)分懸浮物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質，減少出水(shui)的(de)(de)(de)懸浮物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)濃度。生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)膜(mo)對(dui)陶(tao)(tao)(tao)粒(li)(li)填(tian)(tian)料(liao)的(de)(de)(de)基(ji)本要(yao)求是(shi)輕質、孔隙率高、機械強(qiang)度高、價格低廉等(deng)。除(chu)此之外，陶(tao)(tao)(tao)粒(li)(li)填(tian)(tian)料(liao)能(neng)易(yi)于(yu)(yu)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)生(sheng)(sheng)(sheng)長(chang)或(huo)刺激微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)活性(xing)。目(mu)前的(de)(de)(de)研究(jiu)主要(yao)有(you)(you)：一是(shi)反(fan)應(ying)器(qi)的(de)(de)(de)啟(qi)動，即(ji)陶(tao)(tao)(tao)粒(li)(li)掛膜(mo)的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)測試；二是(shi)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)對(dui)廢水(shui)或(huo)廢氣去(qu)除(chu)效率的(de)(de)(de)問題。陶(tao)(tao)(tao)粒(li)(li)研究(jiu)的(de)(de)(de)關鍵是(shi)制(zhi)備(bei)工藝的(de)(de)(de)控制(zhi)，而(er)應(ying)用(yong)則主要(yao)包(bao)括好(hao)(hao)氧(yang)(yang)(yang)和厭(yan)(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)膜(mo)處理工藝，如(ru)負(fu)荷生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)濾池(chi)（包(bao)括普通生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)濾池(chi)、高負(fu)荷生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)濾池(chi)、塔式生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)濾池(chi)等(deng)）；好(hao)(hao)氧(yang)(yang)(yang)接觸(chu)(chu)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)濾池(chi)（如(ru)曝氣生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)濾池(chi)）；厭(yan)(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)濾池(chi)；好(hao)(hao)氧(yang)(yang)(yang)或(huo)厭(yan)(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)流化(hua)床等(deng)。
   

生(sheng)物陶(tao)(tao)粒(li)濾(lv)(lv)料(liao)(liao)采(cai)用(yong)一(yi)段(duan)曝氣生(sheng)物濾(lv)(lv)池（C/N）處理(li)(li)城(cheng)市污(wu)水，出水水質(zhi)能達(da)到污(wu)水綜合排放標準（GB8978-1996）中(zhong)規(gui)定的城(cheng)鎮二級污(wu)水征處理(li)(li)廠(chang)的一(yi)級標準。采(cai)用(yong)二段(duan)曝氣生(sheng)物濾(lv)(lv)池（C/N濾(lv)(lv)池+N濾(lv)(lv)池）處理(li)(li)城(cheng)市污(wu)水可(ke)以起到深度處理(li)(li)的作(zuo)用(yong)。生(sheng)物膜對(dui)陶(tao)(tao)粒(li)填(tian)料(liao)(liao)的基本要(yao)求是輕質(zhi)、孔隙率(lv)高(gao)、機械強度高(gao)、價格低廉等。除此之(zhi)外，陶(tao)(tao)粒(li)填(tian)料(liao)(liao)能易于微生(sheng)物生(sheng)長或(huo)刺(ci)激(ji)微生(sheng)物的活性。目前的研究主(zhu)要(yao)有：反應器的啟(qi)動，即陶(tao)(tao)粒(li)掛膜的性能測試；微生(sheng)物對(dui)廢水或(huo)廢氣去除效率(lv)的問題(ti)。而且(qie)這些研究已經有了初步(bu)的成(cheng)果(guo)，在(zai)實用(yong)性反面無需(xu)擔心，以后便(bian)是慢慢的推廣了。
   
陶粒研究的關(guan)鍵是制備工(gong)藝(yi)的控制，而應用則主要包括(kuo)(kuo)好(hao)氧(yang)和厭(yan)氧(yang)生物(wu)膜處(chu)理工(gong)藝(yi)，如(ru)負荷(he)生物(wu)濾(lv)池（包括(kuo)(kuo)普通生物(wu)濾(lv)池、高(gao)負荷(he)生物(wu)濾(lv)池、塔式生物(wu)濾(lv)池等）；好(hao)氧(yang)接觸氧(yang)化(hua)(hua)濾(lv)池（如(ru)曝氣生物(wu)濾(lv)池）；厭(yan)氧(yang)生物(wu)濾(lv)池；好(hao)氧(yang)或厭(yan)氧(yang)流化(hua)(hua)床(chuang)等。
   
由于陶粒還具有強度高、保溫隔音效果好、防火、耐化學腐蝕、抗震性好、施工適應性強等優良性能，還被應用于建筑、冶金、化工、農業等部門。在西方國家陶粒的生產和應用已經經歷了半個多世紀的歷史，不僅產量高而且應用普遍。對陶粒的研制，我國也已經歷了四十年的時間。特別是九十年代以來陶粒以飛快的步伐、良好的勢頭向前發展。如今我廠生產的陶粒已經覆蓋了國內大部分地區，質量廣受好評。
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