城市污泥陶粒制备技术与应用研究进展

doi:10.19964/j.issn.1006-4990.2021-0568

摘要/Abstract

摘要：

城市污泥是污水处理的副产物，其产生量随着污水处理量及处理率的增大而增大。但是，目前污泥处理处置的规模及水平难以与污水处理水平相匹配。污泥处理主要以无害化为主，资源化利用程度不足。对比了城市污泥与陶粒原料的成分，对城市污泥制备陶粒进行了可行性分析；介绍和分析了制备城市污泥陶粒的基本流程及条件，对城市污泥制陶粒的研究现状和应用进行了相关讨论；对改性陶粒的研究进行了综合评述和展望。结果表明:由于污泥含有大量的有机物，同时含有硅、铝等无机成分，各成分比例适宜，则可在高温下将其制备成陶粒，作为轻质骨料、栽培基质或水处理滤料等进行后续利用；由于污泥陶粒具有一定的吸附能力，可对陶粒进行改性，从而强化其吸附性能；从原料配置、制备条件和功能改性3个方面对污泥陶粒的强度及其对特定污染物的吸附进行有针对性的优化，是污泥陶粒未来的研究方向。

关键词: 城市污泥, 陶粒, 应用, 改性, 吸附介质

Abstract:

Sewage sludge is a by?product of wastewater treatment，which is increased with the more sewage treatment capacity and rate.However，the scale and level of sludge treatment and disposal are difficult to match with the level of sewage treatment.Sludge treatment focuses on harmless disposal at present，and the resource utilization rate is insufficient.The composition of sewage sludge was compared with raw materials of ceramsite.The feasibility，basic process and conditions of preparation ceramsite from sewage sludge were introduced and analyzed.And the research and application of ceramsite or modified ceramsite from sewage sludge were comprehensively discussed，reviewed and prospected.The results showed that because the sludge contained a large amount of organic matter，as well as inorganic components such as silicon and aluminum，and the proportion of each component was appropriate，it could be prepared into ceramsite at high temperature，which could be used as light aggregate，cultivation matrix or water treatment filter material for subsequent use.Because sludge ceramsite had certain adsorption capacity，it could be modified to strengthen its adsorption performance.The future research direction of sludge ceramsite was to optimize the strength of sludge ceramsite and its adsorption of specific pollutants from three aspects:raw material configuration，preparation conditions and functional modification.

Key words: sewage sludge, ceramsite, application, modification, adsorbent

中图分类号:

X705

张晓亚,李佳丽,冯丽娟,王济. 城市污泥陶粒制备技术与应用研究进展[J]. 无机盐工业, 2022, 54(9): 28-38.

ZHANG Xiaoya,LI Jiali,FENG Lijuan,WANG Ji. Research progress on preparation technology and application of municipal sludge ceramsite[J]. Inorganic Chemicals Industry, 2022, 54(9): 28-38.

图/表 2

表1

表2

参考文献 88

[1]	VEEKEN A H M， HAMELERS H V M.Removal of heavy metals from sewage sludge by extraction with organic acids[J].Water Science and Technology，1999，40（1）:129-136.
[2]	岳敏.污泥的粉煤灰调理和污泥陶粒的制备及应用研究[D].济南:山东大学，2011.
	YUE Min.Sludge conditioning with fly⁃ash and preparation and application of ceramsite[D].Jinan:Shandong University，2011.
[3]	刘洋洋，夏霆，王世祥.城市污水厂污泥与海泥制备陶粒的试验研究[J].工业安全与环保，2016，42（3）:18-21.
	LIU Yangyang， XIA Ting， WANG Shixiang.Study on ceramsite production with sludge and sea mud in municipal sewage plant[J].Industrial Safety and Environmental Protection，2016，42（3）:18-21.
[4]	王乐乐，杨鼎宜，艾亿谋，等.污泥陶粒的烧制与孔结构研究[J].混凝土，2016（1）:103-107，111.
	WANG Lele， YANG Dingyi， AI Yimou， et al.Preparation and void structure of sludge ceramsite[J].Concrete，2016（1）:103-107，111.
[5]	冯厚坤，张长森，张建利，等.粉煤灰-城市污泥基多孔陶瓷材料的制备及性能[J].材料科学与工程学报，2016，34（5）:767-771.
	FENG Houkun， ZHANG Changsen， ZHANG Jianli， et al.Fly ash⁃municipal sludge based porous ceramic material[J].Journal of Materials Science and Engineering，2016，34（5）:767-771.
[6]	刘峰，王琼，陈宁，等.城市污泥制备陶粒安全性分析[J].粉煤灰，2017，29（1）:35-38.
	LIU Feng， WANG Qiong， CHEN Ning， et al.Analysis of safety of preparation of ceramsite with urban sewage sludge[J].Coal Ash，2017，29（1）:35-38.
[7]	支楠，刘蓉，宋方方.煤矸石污泥陶粒烧胀性能研究[J].砖瓦，2016（7）:14-17.
	ZHI Nan， LIU Rong， SONG Fangfang.Study on the firing expansion of ceramsite with coal gangue added sludge[J].Block-Brick-Tile，2016（7）:14-17.
[8]	曲烈，杨久俊，王渊，等.城市污泥烧胀陶粒重金属浸出率及固化效应的研究[J].天津建设科技，2016，26（2）:33-36.
[9]	贺君，王启山，任爱玲.给水厂与污水厂污泥制陶粒技术研究[J].环境工程学报，2009，3（9）:1653-1657.
	HE Jun， WANG Qishan， REN Ailing.Technology research on waterworks sludge and sewage sludge for ceramsite[J].Chinese Journal of Environmental Engineering，2009，3（9）:1653-1657.
[10]	卢徐节，米铁，刘延湘.城市污泥焙烧陶粒的试验研究[J].工业安全与环保，2013，39（12）:4-6.
	LU Xujie， MI Tie， LIU Yanxiang.Experimental study on utilization of municipal sludge for making ceramsite[J].Industrial Safety and Environmental Protection，2013，39（12）:4-6.
[11]	魏娜，尚梦.城市污泥与垃圾焚烧飞灰烧制污泥陶粒试验研究[J].中国农村水利水电，2015（3）:158-160，163.
	WEI Na， SHANG Meng.Research on ceramsite obtained by sewage sludge and municipal solid waste incineration fly ash[J].China Rural Water and Hydropower，2015（3）:158-160，163.
[12]	章泓立，吴思民，金利学，等.河道底泥制备陶粒轻骨料的工艺条件及性能[J].环境污染与防治，2021，43（3）:304-308，316.
	ZHANG Hongli， WU Simin， JIN Lixue， et al.Technological conditions and characteristics of river sediment ceramsite lightweight aggregate[J].Environmental Pollution ＆ Control，2021，43（3）:304-308，316.
[13]	张宪芝，胡月平，何汇洲，等.利用洗砂污泥制备烧胀陶粒的研究[J].砖瓦，2021（3）:19-21.
	ZHANG Xianzhi， HU Yueping， HE Huizhou， et al.Research on expanded ceramsite with sand⁃washing sludge[J].Brick-Tile，2021（3）:19-21.
[14]	严捍东.生活污泥改性烧制超轻陶粒的研究[J].环境污染与防治，2005，27（1）:63-66，1.
	YAN Handong.Studiy on the super⁃lighting ceramsite Calcined by the modified life sludge[J].Environmental Pollution ＆ Control，2005，27（1）:63-66，1.
[15]	曲烈，王渊，杨久俊，等.城市污泥-玻璃粉轻质陶粒制备及性能研究[J].硅酸盐通报，2016，35（3）:970-974，979.
	QU Lie， WANG Yuan， YANG Jiujun， et al.Properties and preparation of ceramsite made municipal sludge and glass powder[J].Bulletin of the Chinese Ceramic Society，2016，35（3）:970-974，979.
[16]	高育欣，李坤杰，马建峰，等.城市污泥掺量对煤气化渣陶粒性能影响[J].硅酸盐通报，2021，40（2）:579-586.
	GAO Yuxin， LI Kunjie， MA Jianfeng， et al.Influence of municipal sludge dosage on performance of coal gasification slag ceramsite[J].Bulletin of the Chinese Ceramic Society，2021，40（2）:579-586.
[17]	元敬顺，石丽娜，阎杰，等.利用不同含水率污泥制备复合高性能轻骨料的研究[J].混凝土，2016（8）:95-98.
	YUAN Jingshun， SHI Lina， YAN Jie， et al.Study on using sludge with different moisture contents to make high⁃performance light⁃weight composite aggregate[J].Concrete，2016（8）:95-98.
[18]	万琼，韩庆吉，张新艳，等.以给水厂污泥制备新型陶粒及其性能优化[J].硅酸盐通报，2019，38（4）:1228-1236.
	WAN Qiong， HAN Qingji， ZHANG Xinyan， et al.Preparation and performance optimization of ceramsites using waste sludge[J].Bulletin of the Chinese Ceramic Society，2019，38（4）:1228-1236.
[19]	岳敏，岳钦艳，李仁波，等.城市污水厂污泥制备陶粒滤料及其特性[J].过程工程学报，2008，8（5）:972-977.
	YUE Min， YUE Qinyan， LI Rebo， et al.Preparation and characterization of keramzite from municipal sewage sludge[J].The Chinese Journal of Process Engineering，2008，8（5）:972-977.
[20]	王兴润，金宜英，聂永丰，等.污泥制陶粒技术可行性分析与烧结机理研究[J].环境科学研究，2008，21（6）:80-84.
	WANG Xingrun， JIN Yiying， NIE Yongfeng， et al.Sintering characteristics and application research of sewage sludge in producing lightweight aggregate[J].Research of Environmental Sciences，2008，21（6）:80-84.
[21]	徐振华，刘建国，宋敏英，等.污泥与底泥烧结陶粒骨料的中试研究[J].环境工程学报，2013，7（6）:2307-2316.
	XU Zhenhua， LIU Jianguo， SONG Minying， et al.Pilot⁃scale study on lightweight aggregate sintered from sewage sludge and sediment[J].Chinese Journal of Environmental Engineering，2013，7（6）:2307-2316.
[22]	蔡昌凤，徐建平，褚倩，等.粉煤灰/污泥烧结陶粒的研制与应用[J].环境污染与防治，2007，29（1）:26-29.
	CAI Changfeng， XU Jianping， CHU Qian， et al.Development and application of sintered fly ash/sludge ceramic granules[J].Environmental Pollution ＆ Control，2007，29（1）:26-29.
[23]	齐元峰，岳钦艳，岳敏，等.用于水处理填料的超轻污泥-粉煤灰陶粒的研制[J].功能材料，2010，41（6）:1097-1101，1105.
	QI Yuanfeng， YUE Qinyan， YUE Min， et al.Preparation of ultra⁃lightweight ceramic from sewage sludge and fly ash used for fillers[J].Journal of Functional Materials，2010，41（6）:1097-1101，1105.
[24]	周高燕，章静，战晓慧，等.新型污泥陶粒-曝气生物滤池对喷水织造废水的处理研究[J].浙江大学学报:理学版，2021，48（2）:231-240.
	ZHOU Gaoyan， ZHANG Jing， ZHAN Xiaohui， et al.Study on treatment of water⁃jet weaving wastewater by new type sewage sludge ceramsite for biological aerated filter[J].Journal of Zhejiang University:Science Edition，2021，48（2）:231-240.
[25]	徐振华，刘建国，宋敏英，等.污泥、底泥与粉煤灰烧结陶粒的工艺研究[J].安全与环境学报，2012，12（4）:21-26.
	XU Zhenhua， LIU Jianguo， SONG Minying， et al.Technological study on sintering ceramisite with sewage sludge and sediment and fly ash[J].Journal of Safety and Environment，2012，12（4）:21-26.
[26]	王佳福，吕剑明.利用城市污泥制备陶粒的研究[J].硅酸盐通报，2012，31（3）:706-710.
	WANG Jiafu， LV Jianming.Research on preparation of ceramsite using city sludge[J].Bulletin of the Chinese Ceramic Society，2012，31（3）:706-710.
[27]	李一兵，路广平，张彦平，等.碱改性污泥陶粒对水中Ni²⁺的吸附[J].工业水处理，2018，38（12）:52-55.
	LI Yibing， LU Guangping， ZHANG Yanping， et al.Adsorption of Ni²⁺ from aqueous solution by alkaline modified sludge ceramsi⁃te[J].Industrial Water Treatment，2018，38（12）:52-55.
[28]	杨晓华，杨博，崔清泉，等.利用江河淤泥、页岩、生物污泥生产陶粒[J].新型建筑材料，2010，37（11）:54-56，64.
	YANG Xiaohua， YANG Bo， CUI Qingquan， et al.Preparation of ceramic with river silt，shale，and bio⁃sludge[J].New Building Materials，2010，37（11）:54-56，64.
[29]	杨雷，罗树琼，张印民.利用城市污泥烧制页岩陶粒[J].环境工程学报，2010，4（5）:1177-1180.
	YANG Lei， LUO Shuqiong， ZHANG Yinmin.Application of municipal sludge in firing shale ceramsite[J].Chinese Journal of Environmental Engineering，2010，4（5）:1177-1180.
[30]	刘蓉，王科颖.污泥页岩陶粒焙烧制度影响因素的研究[J].砖瓦，2014（7）:3-8.
[31]	钱觉时，罗晖，陈伟，等.污水污泥页岩陶粒的烧成工艺与性能[J].材料科学与工艺，2010，18（6）:852-856.
	QIAN Jueshi， LUO Hui， CHEN Wei， et al.Calcining process and performance of expanded shale made from shale and sewage sludge[J].Materials Science and Technology，2010，18（6）:852-856.
[32]	刘爽，支家强，吴鹏，等.污水厂污泥与河道淤泥联合烧制陶粒的技术研究[J].砖瓦，2017（7）:18-24.
	LIU Shuang， ZHI Jiaqiang， WU Peng， et al.Technical research of firing ceramsite with sewage sludge and river silt[J].Block⁃Brick⁃Tile，2017（7）:18-24.
[33]	林春绵，王建超，章泓立，等.基于混料设计的河道底泥制陶粒配方优化[J].浙江工业大学学报，2019，47（6）:692-698.
	LIN Chunmian， WANG Jianchao， ZHANG Hongli， et al.Formula optimizations for preparations of ceramsite from river sediment via mixture design[J].Journal of Zhejiang University of Technology，2019，47（6）:692-698.
[34]	YUE Dongting， YUE Qinyan， GAO Baoyu， et al.Preparation and bloating mechanism of porous ultra⁃lightweight ceramsite by dehydrated sewage sludge and Yellow River sediments[J].Journal of Wuhan University of Technology⁃Mater.Sci.Ed.，2014，29（6）:1129-1135.
[35]	杨艳茹，麻永林，王军.粉煤灰-煤矸石质多孔陶粒的制备研究[J].矿冶工程，2018，38（5）:96-99.
	YANG Yanru， MA Yonglin， WANG Jun.Preparation of porous ceramsite with fly ash⁃coal gangue[J].Mining and Metallurgical Engineering，2018，38（5）:96-99.
[36]	祁非，张长森，陈景华.利用城市污泥/煤矸石制备多孔陶粒的研究[J].陶瓷学报，2015，36（1）:58-63.
	QI Fei， ZHANG Changsen， CHEN Jinghua.Preparation of porous ceramsite with sludge and gangue[J].Journal of Ceramics，2015，36（1）:58-63.
[37]	荣辉，张鸿飞，张磊，等.污泥陶粒焙烧制度优化及其对陶粒性能的影响[J].新型建筑材料，2019，46（4）:68-72，87.
	RONG Hui， ZHANG Hongfei， ZHANG Lei， et al.Optimization of sludge ceramsite baking system and its effect on ceramsite performance[J].New Building Materials，2019，46（4）:68-72，87.
[38]	CHEN Yuchi， SHI Jingwen， RONG Hao， et al.Adsorption mechanism of lead ions on porous ceramsite prepared by co⁃combustion ash of sewage sludge and biomass[J].Science of the Total Environment，2020，702.Doi:10.1016/j.scitotenv.2019.135017.
[39]	李佳丽，冯丽娟，王济，等.城市污泥-磷石膏陶粒的制备条件及性能分析[J].环境监测管理与技术，2019，31（4）:64-67.
	LI Jiali， FENG Lijuan， WANG Ji， et al.Preparation conditions and properties of sludge⁃phosphogypsum ceramsite[J].The Administration and Technique of Environmental Monitoring，2019，31（4）:64-67.
[40]	WANG Xingrun， JIN Yiying， WANG Zhingyu， et al.A research on sintering characteristics and mechanisms of dried sewage sludge[J].Journal of Hazardous Materials，2008，160（2/3）:489-494.
[41]	XU G R， ZOU J L， LI G B.Effect of sintering temperature on the characteristics of sludge ceramsite[J].Journal of Hazardous Materials，2008，150（2）:394-400.
[42]	李南生.剩余污泥用于粉煤灰陶粒的研究[J].建筑节能，1993，21（2）:10-13.
	LI Nansheng.Study on use of sludge in the manufacture of sintered fly ash[J].Building Energy Efficiency，1993，21（2）:10-13.
[43]	杨洁，刘学应.陶粒制备的研究进展[J].建筑节能，2013，41（5）:45-47.
	YANG Jie， LIU Xueying.Progress on the preparation of ceramsi⁃te[J].Building Energy Efficiency，2013，41（5）:45-47.
[44]	孙康康，张凌燕，刘理根，等.赤泥强磁尾矿制备水处理陶粒滤料的研究[J].硅酸盐通报，2016，35（7）:2270-2275.
	SUN Kangkang， ZHANG Lingyan， LIU Ligen， et al.Preparation of ceramsite filter materials for water treatment by tailings with high intensity magnetic separation from red mud[J].Bulletin of the Chinese Ceramic Society，2016，35（7）:2270-2275.
[45]	钱伟，樊传刚，陈伟，等.水处理污泥陶粒的制备及其对重金属的固定[J].非金属矿，2012，35（2）:72-75.
	QIAN Wei， FAN Chuangang， CHEN Wei， et al.Preparation and heavy metal immobilization of keramzite spheres from municipal sewage sludge[J].Non⁃Metallic Mines，2012，35（2）:72-75.
[46]	吴玉杰，王渊，曲烈.垃圾焚烧飞灰高强陶粒的制备及微观研究[J].混凝土，2016（6）:63-65，69.
	WU Yujie， WANG Yuan， QU Lie.Preparation and microstructure of ceramsite made from w aste incineration fly ash[J].Concrete，2016（6）:63-65，69.
[47]	MARTÍNEZ-GARCÍA C， ELICHE-QUESADA D， PÉREZ-VILLAREJO L， et al.Sludge valorization from wastewater treatment plant to its application on the ceramic industry[J].Journal of Environmental Management，2012，95:S343-S348.
[48]	戴燕华，闫加利，柳俊哲.淤泥陶粒混凝土强度影响因素分析[C]//中国硅酸盐学会固废分会:中国硅酸盐学会固废分会成立大会第一届固废处理与生态环境材料学术交流会论文集.2015:193-198.
[49]	钱伟，樊传刚，冉松林，等.污泥陶粒次轻混凝土的制备与性能研究[J].混凝土，2012（4）:122-125.
	QIAN Wei， FAN Chuangang， RAN Songlin， et al.Preparation and performance of specified density concrete using keramzite made from municipal sewage sludge[J].Concrete，2012（4）:122-125.
[50]	朱静，杨鼎宜，洪亚强，等.自保温污泥陶粒混凝土砌块及其性能研究[J].混凝土，2015（9）:130-134.
	ZHU Jing， YANG Dingyi， HONG Yaqiang， et al.Research on performance of self⁃insulation sludge ceramsite concrete block[J].Concrete，2015（9）:130-134.
[51]	罗沛聪，谌建宇，罗隽，等.污水处理后的陶粒废料改良土壤的机理及农用效果[J].湖南农业大学学报:自然科学版，2012，38（2）:198-202.
	LUO Peicong， CHEN Jianyu， LUO Jun， et al.Mechanism of soil amelioration by used sewage⁃treating ceramsite and its agricultural value[J].Journal of Hunan Agricultural University:Natural Sciences，2012，38（2）:198-202.
[52]	谭雪红，郭小平，赵廷宁.陶粒覆盖对土壤水分、植物光合作用及生长状况的影响[J].生态学报，2013，33（19）:6097-6106.
	TAN Xuehong， GUO Xiaoping， ZHAO Tingning.Effects of ceramsite mulching on soil water content，photosynthetic physiological characteristics and growth of plants[J].Acta Ecologica Sinica，2013，33（19）:6097-6106.
[53]	桂和荣，彭位华，何文丽.处理污水后陶粒作为栽培基质的试验[J].生态与农村环境学报，2012，28（5）:605-608.
	GUI Herong， PENG Weihua， HE Wenli.Experimental study on used ceramsite from wastewater treatment as culture substrate[J].Journal of Ecology and Rural Environment，2012，28（5）:605-608.
[54]	周靖淳，邵青，朱祖福.粉煤灰-污泥陶粒废料农用可行性研究[J].环境科学与技术，2016，39（12）:150-153.
	ZHOU Jingchun， SHAO Qing， ZHU Zufu.Experiment on the agricultural feasibility of waste fly ash⁃sludge ceramsite[J].Environmental Science ＆ Technology，2016，39（12）:150-153.
[55]	罗沛聪，谌建宇，庞志华，等.水处理陶粒废料农用风险及对玉米生长的影响[J].江苏农业科学，2012，40（8）:314-316.
[56]	毛锡双.超轻页岩陶粒的制备及焙烧机理研究[D].南宁:广西大学，2006.
	MAO Xishuang.Preparation and calcination mechanism of light-weight shale ceramisite[D].Nanning:Guangxi University，2006.
[57]	付斌，陆少鸣，张菊萍，等.悬浮陶粒-活性炭双层填料曝气生物滤池处理高氨氮原水的实验研究[J].水处理技术，2015，41（1）:116-119.
	FU Bin， LU Shaoming， ZHANG Juping， et al.Double⁃layer medium of suspended ceramsite and activated carbonin the biological aerated filterfor treating raw water of highammonia nitro⁃gen[J].Technology of Water Treatment，2015，41（1）:116-119.
[58]	葛伟青，王益民，刘艳娟，等.海绵铁和陶粒填料曝气生物滤池处理豆制品废水[J].工业水处理，2008，28（5）:57-59.
	GE Weiqing， WANG Yimin， LIU Yanjuan， et al.Study on the biological aerated filter used for treating bean wastewater with spongy iron and argil granules[J].Industrial Water Treatment，2008，28（5）:57-59.
[59]	郑育毅，余育方，李妍，等.自来水厂污泥制得陶粒对污水中磷和氨氮的吸附[J].环境工程学报，2015，9（2）:756-762.
	ZHENG Yuyi， YU Yufang， LI Yan， et al.Adsorption of phosphorus or ammonia nitrogen by ceramsite made from waterworks slud⁃ge[J].Chinese Journal of Environmental Engineering，2015，9（2）:756-762.
[60]	高仙，马非，田栋，等.黏土基陶粒吸附处理Cd²⁺废水[J].工业水处理，2011，31（3）:49-52.
	GAO Xian， MA Fei， TIAN Dong， et al.Adsorption treatment of Cd²⁺ wastewater with clay based ceramsite[J].Industrial Water Treatment，2011，31（3）:49-52.
[61]	朱宏伟，于涛，郭志鹏，等.新型给水污泥-粉煤灰陶粒性能与除磷效果[J].环境工程学报，2018，12（10）:2741-2750.
	ZHU Hongwei， YU Tao， GUO Zhipeng， et al.Phosphorus removal performance of novel ceramsite made from water treatment sludge and fly ash[J].Chinese Journal of Environmental Engineering，2018，12（10）:2741-2750.
[62]	李杰，潘兰佳，余广炜，等.污泥生物炭制备吸附陶粒[J].环境科学，2017，38（9）:3970-3978.
	LI Jie， PAN Lanjia， YU Guangwei， et al.Preparation of adsorption ceramsite derived from sludge biochar[J].Environmental Science，2017，38（9）:3970-3978.
[63]	吴南江，周笑绿，杨波，等.粉煤灰陶粒的制备及处理模拟印染废水的研究[J].工业安全与环保，2014，40（8）:73-76.
	WU Nanjiang， ZHOU Xiaolv， YANG Bo， et al.Lytag preparation and study on its treatment for simulated printing and dyeing wastewater[J].Industrial Safety and Environmental Protection，2014，40（8）:73-76.
[64]	ZHANG Lan， ZHANG Long， DONG Xiang， et al.The effect and mechanism of Si/Al ratio on microstructure of zeolite modified ceramsite derived from industrial wastes[J].Microporous and Mesoporous Materials，2021，311.Doi:10.1016/j.micromeso.2020.110667.
[65]	冷玲倻，张鹏飞.纳米SiO₂改性陶粒混凝土冻融损伤规律及模型研究[J].混凝土与水泥制品，2021（4）:17-22.
	LENG Lingye， ZHANG Pengfei.Research on freeze⁃thaw damage law and model of nano-SiO₂ modified ceramsite concrete[J].China Concrete and Cement Products，2021（4）:17-22.
[66]	向洋，张翔凌，雷雨，等.不同合成条件对ZnAl-LDHs覆膜改性生物陶粒除磷效果的影响[J].环境科学，2018，39（5）:2184-2194.
	XIANG Yang， ZHANG Xiangling， LEI Yu， et al.Influencing factors for phosphorus removal by modified bio⁃ceramic substrates coated with ZnAl-LDHs synthesized by different modifica⁃tion conditions[J].Environmental Science，2018，39（5）:2184-2194.
[67]	郭露，张翔凌，陈巧珍，等.人工湿地常用生物陶粒基质LDHs覆膜改性及其除磷效果研究[J].环境科学学报，2015，35（9）:2840-2849.
	GUO Lu， ZHANG Xiangling， CHEN Qiaozhen， et al.Removal of phosphorus by the modified biological ceramsite coated with different layered double hydroxides in constructed wetlands[J].Acta Scientiae Circumstantiae，2015，35（9）:2840-2849.
[68]	张翔凌，刘小婷，徐璐，等.垂直流人工湿地MgFe-LDHs覆膜改性基质净化效果研究[J].中国环境科学，2013，33（8）:1407-1412.
	ZHANG Xiangling， LIU Xiaoting， XU Lu， et al.Purification effect of vertical flow constructed wetlands using modified substrates coated by MgFe-LDHs[J].China Environmental Science，2013，33（8）:1407-1412.
[69]	王香平，李发祥，耿文钊，等.陶粒/改性陶粒催化臭氧降解水杨酸废水[J].非金属矿，2020，43（3）:96-99.
	WANG Xiangping， LI Faxiang， GENG Wenzhao， et al.Degradation of salicylic acid wastewater by catalytic ozonation with ceramsite/modified ceramsite[J].Non⁃Metallic Mines，2020，43（3）:96-99.
[70]	曾辉平，吕赛赛，杨航，等.铁锰泥除砷颗粒吸附剂对As（Ⅴ）的吸附去除[J].环境科学，2018，39（1）:170-178.
	ZENG Huiping， Saisai LÜ， YANG Hang， et al.Arsenic（Ⅴ） removal by granular adsorbents made from backwashing residuals from biofilters for iron and manganese removal[J].Environmental Science，2018，39（1）:170-178.
[71]	周秋红，龙天渝，何靖，等.锰铁改性针簇莫来石对水中BPA和EE2的去除[J].环境科学，2020，41（2）:763-772.
	ZHOU Qiuhong， LONG Tianyu， HE Jing， et al.Removal of BPA and EE2 from water by Mn-Fe embedded in acicular mullite[J].Environmental Science，2020，41（2）:763-772.
[72]	夏光华，谢穗，赵晓东，等.多孔悬浮陶粒制备及荷正电改性的研究[J].功能材料，2012，43（10）:1295-1298.
	XIA Guanghua， XIE Sui， ZHAO Xiaodong， et al.Preparation of porous ceramic suspension and modification of positively charg⁃ed[J].Journal of Functional Materials，2012，43（10）:1295-1298.
[73]	LI Han， GUO Ze， WU Dafu， et al.Synthesis and performance of iron oxide⁃coated ceramsite in a biotrickling filter for nitric oxide removal under thermophilic conditions[J].Materials:Basel，Switzerland，2018，11（3）.Doi:10.3390/ma11030359.
[74]	王君鹏，王金鹏，赵阳国，等.陶粒改性及其对海水养殖系统中硫化物的控制[J].应用化工，2020，49（2）:273-277.
	WANG Junpeng， WANG Jinpeng， ZHAO Yangguo， et al.Ceramsite modification and its control of sulfide in marine aquaculture systems[J].Applied Chemical Industry，2020，49（2）:273-277.
[75]	张彦平，程恒卫，路广平，等.钡改性污泥陶粒对废水中Cr（Ⅵ）的吸附性能研究[J].化工新型材料，2019，47（9）:195-198.
	ZHANG Yanping， CHENG Hengwei， LU Guangping， et al.Adsorption property of Cr（Ⅵ）in wastewater by Ba-SC[J].New Chemical Materials，2019，47（9）:195-198.
[76]	唐伟博，江嘉翔，肖治国，等.铈改性多孔陶粒处理高氟地下（表）水的试验研究[J].环保科技，2020，26（1）:8-15.
	TANG Weibo， JIANG Jiaxiang， XIAO Zhiguo， et al.Experimental study on treatment of high fluorine underground（surface） water with Cerium modified porous ceramics[J].Environmental Protection and Technology，2020，26（1）:8-15.
[77]	杨永珠，江映翔，赵李丽，等.铁-镧系合金氧化物污水除磷及再生[J].环境工程学报，2014，8（1）:236-241.
	YANG Yongzhu， JIANG Yingxiang， ZHAO Lili， et al.Phosphorous removal from wastewater by iron⁃lanthanum based alloy oxides and their regeneration[J].Chinese Journal of Environmental Engineering，2014，8（1）:236-241.
[78]	白彩云，张崇淼.改性钢渣陶粒的制备及其除磷性能研究[J].水处理技术，2020，46（7）:63-66，71.
	BAI Caiyun， ZHANG Chongmiao.Study on preparation of modified steel slag ceramsite and its phosphorus removal performan⁃ce[J].Technology of Water Treatment，2020，46（7）:63-66，71.
[79]	潘嘉芬，李梦红.拜耳法赤泥陶粒改性及吸附废水中氟离子试验[J].有色金属:冶炼部分，2015（2）:63-65.
	PAN Jiafen， LI Menghong.Modification of porous ceramsite with red mud of bayer process and adsorbing fluoride from waste wat⁃er[J].Nonferrous Metals:Extractive Metallurgy，2015（2）:63-65.
[80]	孙浩，许燕滨，陈锦棠，等.一种污泥基陶粒的表面改性及其在含Cr（Ⅵ）废水生物净化中的应用[J].环境工程学报，2016，10（7）:3937-3942.
	SUN Hao， XU Yanbin， CHEN Jintang， et al.Surface modification of a sludge⁃based ceramsite and its application in biotreatment of wastewater containing Cr（Ⅵ）[J].Chinese Journal of Environmental Engineering，2016，10（7）:3937-3942.
[81]	杨永民，乔瑞龙，谢晓庚，等.陶粒的FeCl₃负载改性及对重金属的吸附行为[J].华南理工大学学报:自然科学版，2019，47（5）:63-72.
	YANG Yongmin， QIAO Ruilong， XIE Xiaogeng， et al.Modification of ceramsite by FeCl₃ and the corresponding enhancement of heavy metals adsorption[J].Journal of South China University of Technology:Natural Science Edition，2019，47（5）:63-72.
[82]	高玥，黄星亮，字琴，等.NaOH-TPAOH混合碱改性对ZSM-5沸石性能的影响[J].高校化学工程学报，2020，34（3）:749-755.
	GAO Yue， HUANG Xingliang， ZI Qin， et al.Effects of NaOH-TPAOH mixed alkali on ZSM-5 zeolite modification[J].Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities，2020，34（3）:749-755.
[83]	李知蔓.碱改性对沸石交换性能的影响[J].应用能源技术，2019（4）:12-14.
	LI Zhiman.Effect of alkali modification on exchange performance of zeolite[J].Applied Energy Technology，2019（4）:12-14.
[84]	张悍，吴亦潇，万亮，等.碱改性米糠炭对水中四环素的吸附性能研究[J].水处理技术，2020，46（6）:20-26，32.
	ZHANG Han， WU Yixiao， WAN Liang， et al.Study on adsorption performance of alkali⁃modified rice bran biochar for tetracycline in water[J].Technology of Water Treatment，2020，46（6）:20-26，32.
[85]	汪怡，李莉，宋豆豆，等.玉米秸秆改性生物炭对铜、铅离子的吸附特性[J].农业环境科学学报，2020，39（6）:1303-1313.
	WANG Yi， LI Li， SONG Doudou， et al.Copper and lead ion adsorption characteristics of modified corn stalk biochars[J].Journal of Agro-Environment Science，2020，39（6）:1303-1313.
[86]	赵洁，贺宇宏，张晓明，等.酸碱改性对生物炭吸附Cr（Ⅵ）性能的影响[J].环境工程，2020，38（6）:28-34.
	ZHAO Jie， HE Yuhong， ZHANG Xiaoming， et al.Effect on Cr（Ⅵ） adsorption performance of acid⁃base modified biochar[J].Environmental Engineering，2020，38（6）:28-34.
[87]	房百惠，王童，董浩，等.碱改性凹凸棒土对Cu2+吸附效果及其作用机理的研究[J].齐鲁工业大学学报，2020，34（2）:19-23.
	FANG Baihui， WANG Tong， DONG Hao， et al.Study on the adsorption effects of Cu（Ⅱ） and its mechanism onto alkali⁃activated attapulgite[J].Journal of Qilu University of Technology，2020，34（2）:19-23.
[88]	肖璐睿，梁程，桑文静，等.改性污泥基生物炭的制备及其对Cd²⁺的吸附特性研究[J].能源环境保护，2020，34（4）:22-28.
	XIAO Lurui， LIANG Cheng， SANG Wenjing， et al.Preparation of modified sludge⁃derived biochar and the adsorption characteristics of Cd²⁺ [J].Energy Environmental Protection，2020，34（4）:22-28.

污泥来源	主要化学成分质量分数/%
污泥来源	SiO₂	Al₂O₃	Fe₂O₃	CaO	MgO	Na₂O	K₂O
江苏省^[3-5]	29.37	10.90	11.30	3.10	2.17	3.10	4.01
	30.64	4.27	3.12	15.78	0.58	—	0.92
	44.23	14.41	10.26	8.04	—	0.89	3.34
上海市^[6-7]	12.61	7.61	5.07	7.85	1.89	0.77	0.40
上海市^[6-7]	25.50	9.83	10.35	0.90	0.68	0.38	0.82
天津市^[8-9]	29.10	15.20	16.40	11.50	3.60	2.30	1.80
天津市^[8-9]	16.00	5.40	2.10	5.10	1.80	0.80	0.70
湖北省^[10-11]	23.59	7.87	—	4.82	1.79	0.12	1.71
湖北省^[10-11]	29.80	25.60	11.70	7.80	2.60	1.70	2.10
浙江省^[12-13]	45.32	13.67	4.77	3.09	2.28	1.16	2.36
浙江省^[12-13]	72.32	17.89	4.48	2.42	0.46	1.84	2.03
福建省^[14]	40.84	18.24	4.80	0.90	0.56	2.15	1.96
河南省^[15]	31.19	11.83	6.65	6.39	5.01	1.01	1.87
河北省^[16]	18.43	4.62	1.40	2.12	11.81	0.48	0.51
四川省^[17]	30.95	18.76	8.15	8.05	4.71	0.83	4.22
陕西省^[18]	27.30	33.10	4.95	2.42	1.21	0.58	1.41
均值	32.89	15.17	7.48	6.16	2.74	1.21	1.95
标准差	12.86	7.54	4.01	4.34	2.53	0.72	1.08

配比				干燥温度/℃	干燥时间/h	预热温度/℃	预热时间/min	烧结温度/℃	烧结时间/min	表观密度/ （kg·m^-3）	吸水率/%
辅料1	添加比1	辅料2	添加比2	干燥温度/℃	干燥时间/h	预热温度/℃	预热时间/min	烧结温度/℃	烧结时间/min	表观密度/ （kg·m^-3）	吸水率/%
粉煤灰^[19，22-24]	1.50	黏土	0.50	105	1~24	300~480	10~20	1 050~1 130	6~20	365.50~660.68	14.00~68.95
	0.60	底泥	0.40
	0.29	黏土	0.43
	1.00	淤泥	0.60
黏土^[19，25-27]	0.50	粉煤灰	1.50	95~105	1~2	300~600	10~30	1 000~1 200	8~30	300.8~635.0	7.90~14.30
	4.00	钢渣	0.15
	0.21	煤矸石	0.15
	2.50	粉煤灰	2.50
页岩^[28-31]	4.00	煤灰	0.10	100~110	1~24	300~500	10~30	1 120~1 180	8~15	260~560	4.00~6.33
	4.00	淤泥	5.00
	3.33	—	—
	2.33	—	—
底泥^[25，32-34]	3.71	黏土	1.00	25或 105~120	24或 1~5	350~400	20~30	1 025~1 225	5~25	454.4~601.0	1.60~36.68
	0.54	—	—
	0.20	粉煤灰	0.60
	1.67	粉煤灰	0.67
玻璃粉^[35]	0.33	—	—	105	5	600	30	1 100	10	558.00	9.70
煤矸石^[36]	2.33	—	—	100	2	450	15	1 120	60	—	30.52
渣土^[37]	4.00	—	—	105	4	400	20	1 170	10	996.00	0.12
污泥灰渣^[38]	5.83	粉煤灰	1.50	105	24	480	15	1 060	15	—	30.02
磷石膏^[39]	4.00	—	—	25	24	—	—	1 050	15	685.78	27.34

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