中國是世界上稻殼最豐富的國家。中國水稻產(chǎn)量占全國糧食總產(chǎn)量的40%，占世界水稻總產(chǎn)量的37%，居世界首位。在過去，稻殼的利用一直偏向于作為能源使用，但使用生物陶粒濾料后仍會殘留大量的稻殼灰。世界各國的研究人員都在積極探索稻殼的綜合利用，并進行了一些實驗研究。20世紀(jì)80年代以來，我國也開始對稻殼灰的綜合利用進行系統(tǒng)研究，并取得了一定的進展。

    稻殼灰特性：以無定形2為主要成分，

    其原子排列的基本結(jié)構(gòu)是，硅原子在四面體的中心由四個原子組成，形成結(jié)構(gòu)單元4四面體。在低倍掃描電子顯微鏡下，可以看到稻殼燃燒后獲得的稻殼灰部分保持不變，部分破碎。稻殼灰結(jié)構(gòu)致密，表明稻殼外表面為一層生物陶粒濾料。膜由致密的二氧化硅組成，燃燒后不會產(chǎn)生微孔，仍然保留稻殼的溝道和凸起結(jié)構(gòu)。

    從稻殼灰的橫截面和內(nèi)部形態(tài)可以看到蜂窩狀孔隙。

    此外，硅凝膠離子形成的納米級孔隙與生物陶粒濾料的粘附不緊密。正是這些納米尺度的硅離子和納米尺度上的大量縫隙，使得稻殼灰具有較大的比表面積和超高的生物陶瓷過濾介質(zhì)活性。

    由于稻殼干餾、燃燒和烘烤的強度和持續(xù)時間不同，稻殼灰中硅的形態(tài)以及每種形態(tài)的相互定量比也不同。目前，稻殼的綜合利用是一個熱門的研究領(lǐng)域，相關(guān)報道很多。稻殼中硅的利用主要包括以下兩條途徑：

    一是利用稻殼燃燒后灰中含硅量極高的硅，將其提取并進一步轉(zhuǎn)化，制備各種含硅產(chǎn)品，如水玻璃、二氧化硅、稻殼水泥等；第二種是稻殼直接通過某些方法（物理或化學(xué)方法）處理，以獲得含硅產(chǎn)品，如多孔硅、高純度硅、硅肥等。

    樹脂是20世紀(jì)60年代開發(fā)的一種新型非離子型高分子聚合物，又稱大網(wǎng)格吸附劑。它還具有生物陶粒濾料的吸附和篩選性能。它是一種結(jié)合吸附和篩選的分離材料[36]。

    生物陶粒濾料的外觀為白色、黃色、棕色、黑色等顏色。不同的顏色反映了樹脂生物陶粒濾料的物理和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)結(jié)構(gòu)上的差異[37]。該樹脂不溶于酸、堿和生物陶粒濾料溶劑，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可通過分子間作用力從水中富集、分離和回收生物陶粒濾料。與活性炭相比，該樹脂具有孔徑分布窄、機械強度好、生物陶粒濾料易解吸等優(yōu)點。