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陈光照，等：市政污泥在制备建筑外墙涂料中的应用研究

产量日益增加，随之废水污泥量也会不断增多。 所以， （1）污泥预处理：首先将污泥晾晒风干自然脱水，
如何对大量废水污泥进行减量化、无害化和资源化处 然后对污泥进行热碳化处理。 热碳化工艺为：将风干
理或利用，已经成为废水处理乃至全社会关注的焦点 污泥经粉碎至 20 目颗粒后置于不锈钢锅体中， 在电
问题。 近年来，对废水污泥的处置技术已经从单纯简 炉上进行热解碳化处理。 其间，以 100 ℃/min 的温升
单的处置技术不断发展为对进行有效利用方面，最终 速率由室温升温至 350 ℃，保温 3 min。 热解碳化后物
[4]
实现资源化利用的发展方向 。 料经冷却至室温后，进行研磨至 300 目筛分。 将细料
资源和环境是人类赖以生存的基础，中国政府非 置于密闭容器中，备用；
常重视环境治理和生态攸关问题，已就固体废物颁布 （2）浆料制备：首先将 CMC 用纯水配制成溶液，
了相关的政策法规。 对污泥的传统处理方式如直接焚 质量浓度为 2%， 在搅拌速度 2 000 r/min 下加入污泥
[5]
烧和填埋等均存在着二次污染的问题 。 涂料是一类 粉末，继续搅拌 30 min；
可附着于建筑物墙体表面形成具有装饰、保护和美观 （3）涂料配制：在搅拌速度 1 000 r/min 下，浆料中
等作用的涂膜材料的产品。 市政污泥中含有的无机成 加入苯烯酸乳液后继续搅拌 20 min，得到涂料样品。
分如白云石、CaCO 3 、CaSiO 3 等以其特有的色泽、 容重
1.3 涂料性能分析
和颗粒特性，为其作为填料应用于涂料制备提供了可
能。 作者曾研究了以造纸污泥为填料来制备建筑涂料 将涂料样品涂刷在无石棉水泥平板表面上，经养
的技术问题，基于已经完成的研究工作 [6-8] ，本文提出 护处理后（养护条件为室温条件下放置 24 h），采用表
以市政污泥为填料制备建筑外墙涂料的研究思路，探 1 中的方法对涂料性能进行测试。
讨制备建筑涂料的相关技术问题，旨在为该类污泥的 表 1 涂料性能测试标准

资源化利用提供实验依据。 检验项目 国家标准号
容器中状态 GB/T 9755—2014
1 实验 施工性 GB/T 9755—2014
涂膜外观 GB/T 9755—2014
1.1 原料与仪器 干燥时间 GB/T 1728—1979

（1）材料：市政污泥，西安市某污水处理厂；苯烯 耐水性 GB/T 1733—1993
酸乳液（型号 707，固含量 40%~50%，黏度 80~2 000 耐碱性 GB/T 9265—2009
附着力 GB/T 9286—1998
mPa · s）： 财臣建筑涂料有限公司； 羧甲基纤维素钠
硬度 GB/T 6739—2006
（CMC）：分析纯，天津市大茂化学试剂厂；氢氧化钠：
耐人工气候老化性 GB/T 1865—2009
分析纯，天津市进丰化工有限公司；无石棉水泥平板：
上海合力仪器设备有限公司。
1.4 实验方案
（2）仪 器 设 备 ：扫 描 电 子 显 微 镜 （S-4800）：日 本
Hitachi 公司；X 射线衍射仪（D8-Advance）：德国布鲁 在涂料基础配方研究过程中，以对涂料质量性能
克有限公司；氙弧灯老化试验机（HTM-XD-60）：佛山 影响较大的 3 个因素如污泥用量、 胶乳用量、CMC 用
市汇泰美机械有限公司； 漆膜划格器附着力测试仪、 量为参量，以黏度、孔隙率和吸水率为目标，开展涂料
硬度测试仪：华国精密检测设备厂；万能粉碎机（LD- 制备基础配方的优化实验，具体实验因素与水平如表
300A）： 上海顶帅电器有限公司； 定量分析超纯水机 2 所示。
（FST-DL-20）： 上海富诗特仪器设备有限公司；pH 计 表 2 因素水平表
（PB-10）：北京赛多利斯仪器系统有限公司；高速分散 因素
水平
器（GFJ-0.4A）：上海涂墨化工机械有限公司。 污泥/g(A) 胶乳/g(B) CMC/g(C)
1 16.00 8.00 0.70
1.2 涂料制备 2 26.00 13.00 0.98

3 36.00 18.00 1.20
步骤如下：

52 探索研究 RESEARCH AND DEVELOPMENT