沸石濾料與其他濾料相比的優(yōu)勢(shì)

沸石濾料與其他濾料相比的優(yōu)勢(shì) 在污水處理系統(tǒng)中，其效果如何在很大程度上取決于濾料的性質(zhì)，根據(jù)其材質(zhì)不同，可分為軟性濾料與硬性濾料。軟性濾料包括有軟性纖維填料、半軟性填料等，而硬性濾料根據(jù)密度的不同，可分為懸浮型填料與沉沒(méi)型填料。懸浮型濾料一般為有機(jī)濾料，如聚，聚丙乙烯，聚等；而沉沒(méi)濾料一般為無(wú)機(jī)或天然濾料，如玻璃鋼、石英砂、膨脹頁(yè)巖、陶粒、焦炭、沸石等。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外濾料研究領(lǐng)域內(nèi)將天然無(wú)機(jī)濾料作為研究重點(diǎn)。 在通常使用的無(wú)機(jī)濾料中，由于陶粒一般采用粘土燒結(jié)制備而成，隨著我國(guó)粘土資源越來(lái)越緊張，陶粒的制備開(kāi)始受到一定的局限性。 石英砂作為常用的無(wú)機(jī)濾料由于密度大，比表面積小、孔隙率小，當(dāng)污水流經(jīng)濾層時(shí)阻力很大，生物量少，因此濾池處理負(fù)荷不高，水頭損失大，作為濾料也具有一定的局限性。 隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，水環(huán)境污染日益嚴(yán)重，為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，開(kāi)發(fā)和研制簡(jiǎn)易、、低耗的污水處理設(shè)備勢(shì)在必行。沸石作為一種常見(jiàn)的硅鋁酸鹽礦物質(zhì)，其種類繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主要是由三維硅氧及鋁氧格架組成，由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和晶體化學(xué)性質(zhì)，使得其具有吸附分離、離子交換、催化、耐酸堿、耐輻射和比重小等特點(diǎn)，已經(jīng)在水處理行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。

沸石在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用

沸石在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用 近年來(lái)，由于沸石獨(dú)特的物理、化學(xué)特性，使得它在水處理各個(gè)領(lǐng)域中得到了越來(lái)越多的研究和應(yīng)用。沸石是一族含水鋁硅酸鹽礦物，一般可用化學(xué)式(M,N2)O2·Al2O3·nSiO2·mH2O表示，式中M、N2分別代表二價(jià)和一價(jià)的陽(yáng)離子。在水處理領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的主要是斜發(fā)沸石、絲光沸石、菱沸石等。沸石的粒徑有很多規(guī)格，大的可達(dá)幾cm，小的可到幾μm。沸石的基本結(jié)構(gòu)是以Si為中心，形成4個(gè)頂點(diǎn)有氧配置的SiO4四面體以及Al取代Si并置換成AlO4四面體的結(jié)合體，硅(鋁)氧四面體通過(guò)中間的氧原子相連接，在三維空間上可形成多種形狀的規(guī)則四面體構(gòu)成沸石的空穴或籠，這些空穴和籠以不同形式連接則構(gòu)成了沸石的孔道體系。在沸石的空穴和孔道中占據(jù)著陽(yáng)離子和水分子。 沸石具有良好的離子選擇交換性能，特別是對(duì)氨離子，氨氮是給水處理中重點(diǎn)去除的對(duì)象之一。沸石還是一種極性吸附劑，可以吸附極性有機(jī)物，同時(shí)沸石對(duì)細(xì)菌還有富集作用，是一種理想的生物載體。利用生物沸石反應(yīng)器處理微污染原水，經(jīng)長(zhǎng)期運(yùn)行測(cè)試，生物沸石反應(yīng)器對(duì)氨氮、NO2-N、Mn、有機(jī)物、色度、濁度平均去除率分別為93%、90%、95%、32%、77%、72%。通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明，沸石具有和生物活性炭、生物陶粒一樣的性能，并在去除氨氮方面表現(xiàn)出更優(yōu)越的性能，為微污染水源水的凈化提供了一種新材料和途徑。 我國(guó)沸石資源豐富，分布廣，產(chǎn)量大，所以沸石在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用有著其他礦物質(zhì)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，在水處理領(lǐng)域中有著很好的應(yīng)用前景。并且，在未來(lái)研究學(xué)者將沸石的吸附作用與其他技術(shù)相結(jié)合處理污水的有效方法，利用沸石獨(dú)特的特性聯(lián)合其他處理工藝，達(dá)到各自的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。

沸石在土壤改良領(lǐng)域的應(yīng)用

沸石在土壤改良領(lǐng)域的應(yīng)用 沸石是沸石族礦物的總稱，工業(yè)上常將其作為分子篩。在1956年，瑞典礦物學(xué)家克朗斯提在玄武巖中發(fā)現(xiàn)，因其在加熱至熔融時(shí)，伴有沸騰的現(xiàn)象而得名。沸石來(lái)源廣泛且無(wú)毒無(wú)害，通常具有優(yōu)良的離子交換能力和吸附能力，作為環(huán)境友好型的土壤改良劑逐步引起了人們的廣泛重視，充分利用中國(guó)各地豐富的天然沸石資源進(jìn)行土壤改良，這對(duì)于土壤質(zhì)量和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有十分重要的意義。 沸石的晶體結(jié)構(gòu)是由硅（鋁）氧四面體連成的三維格架，格架中有各種大小不同的空穴和通道，其中分布著堿或堿金屬離子及水分子，這些陽(yáng)離子和水分子與陰離子骨架間的結(jié)合力較弱，可以輕易地被置換掉，因而具有很大的可交換性。不同的離子交換對(duì)沸石結(jié)構(gòu)影響很小，但會(huì)使沸石的性質(zhì)發(fā)生變化。 正是由于沸石具有獨(dú)特的吸附性、催化性、離子交換性，離子的選擇性、耐酸性、熱穩(wěn)定性、多成分性及很高的生物活性和抗毒性等性質(zhì)，其被廣泛應(yīng)用于畜禽飼料、水產(chǎn)養(yǎng)殖、化工和土壤添加劑等領(lǐng)域。朱建華等在研究沸石在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用前景時(shí)指出，沸石分子篩因具有擇型性、可調(diào)性和安全性等特性被公認(rèn)為是一種具有極大潛在應(yīng)用前景的“環(huán)境新材料”。農(nóng)業(yè)上沸石可作為吸附土壤中鹽基離子和重金屬離子的良好載體，大小不同的孔隙使沸石具有很高的選擇性陽(yáng)離子交換量，并含有Ｃａ、Ｍｇ、Ｎａ、Ｋ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｒ等20余種植物生長(zhǎng)所需的常量和微量元素，所以沸石也常常被用作土壤或無(wú)土栽培基質(zhì)的添加劑，提供作物和花卉生長(zhǎng)所需的養(yǎng)分。此外，沸石和改性沸石也被作為吸附劑和中和劑用于土壤治理和土壤改良，達(dá)到吸附重金屬、消除的作用，其應(yīng)用前景廣闊。

斜發(fā)沸石在廢水處理中的應(yīng)用研究

斜發(fā)沸石在廢水處理中的應(yīng)用研究 目前,世界水污染日趨嚴(yán)重，污水處理及水資源保護(hù)問(wèn)題已受到世界各國(guó)的普遍重視。我國(guó)也高度重視水污染防治工作，在“十三五”規(guī)劃中將主要污染物排放總量減少列為約束性指標(biāo)。尋找、成本適宜的廢水處理材料已成為水污染防治研究工作中的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。因此,具有特殊的骨架結(jié)構(gòu)的天然斜發(fā)沸石，作為一種非金屬礦物資源受到世界各國(guó)越來(lái)越廣泛的關(guān)注,并以其優(yōu)異的吸附性和選擇離子交換性被廣泛應(yīng)用于對(duì)各種廢水的處理,取得了明顯的成效。 含氨氮廢水若未經(jīng)處理便直接排入天然水體,將造成水體富營(yíng)養(yǎng)化。以斜發(fā)沸石作為交換劑去除水中氨氮的選擇性離子交換法因其具有原料廉價(jià)、選擇性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)而倍受關(guān)注。在理論研究的基礎(chǔ)上,國(guó)內(nèi)研究者已進(jìn)行了部分卓有成效的實(shí)際工作。清華大學(xué)田文華等利用自行研制的沸石濾料曝氣生物濾池(ZBAF)裝置處理校園生活污水的中試結(jié)果表明，ZBAF可以有效地去除氨氮。研究還表明，該裝置也可以有效去除COD和濁度。袁俊生等研究了斜發(fā)沸石法去除工業(yè)廢水中氨氮的方法。循環(huán)試驗(yàn)顯示，利用經(jīng)20%NaCl溶液改性的斜發(fā)沸石處理氨氮廢水，處理后廢水中氨氮濃度由246mg/L降到21.3mg/L，氨氮去除率達(dá)91.3%。但是，我國(guó)利用斜發(fā)沸石處理氨氮廢水的過(guò)程實(shí)例卻很少。相反，在國(guó)外不僅已建成很多利用斜發(fā)沸石處理含氨氮廢水的污水處理廠，而且也有不少將斜發(fā)沸石應(yīng)用于氨氮廢水深度處理的實(shí)例。 另一方面，天然沸石特別是斜發(fā)沸石是去除水體中Pb(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅲ)等重金屬離子的一類新興廉價(jià)、性能優(yōu)異的離子交換劑。經(jīng)預(yù)處理和改性后，其吸附交換性能可顯著提高，且能同時(shí)去除多種重金屬離子，對(duì)含有多種重金屬離子的工業(yè)廢水具有綜合治理的功能。