沸石的吸附性能和耐酸性

吸附性能

沸石分子篩具有較大的比表面積（500-1000m2/g），能產(chǎn)生較大的擴(kuò)散力，是一種優(yōu)良的吸附劑。沸石晶格中存在許多大小均勻的孔洞和孔道。這些孔通過開放的通道相互連接，并與外界交流?？椎荔w積占沸石晶體體積的50%以上，并含有大量的游離沸石水。沸石水的量隨環(huán)境的溫度和濕度而變化。在一定的物理化學(xué)條件下，分子篩中的孔道具有準(zhǔn)確而固定的直徑（約3～11μm）。不同的沸石有不同的直徑。小于這個直徑的物質(zhì)可以被它們吸收，而大于這個直徑的物質(zhì)則被排除在外。這種現(xiàn)象被稱為“分子篩”相互作用。但并不是所有的沸石都能起到分子篩的作用。有些沸石的孔徑太小，無法篩分分子。目前采用沸石濾料快濾技術(shù)的普通快濾池、虹吸濾池、無閥濾池、“v”型濾池等多種形式的濾池在世界上得到了廣泛的使用。沸石不僅具有吸附水的能力，還可以吸附氧化鈣、二氧化流、氟化物、氮、銨、甲淳和放涉性物質(zhì)。以浙江縉云絲光沸石為例，氧化鈣的吸附量為150.01mg/g，銨吸附量為177.47mmol/100g，so2120mg/g，氮吸附量為12.93~17.11mg/g，甲淳為55.4mg/g。

耐酸性

沸石具有良好的耐酸性。以山東斜發(fā)沸石和絲光沸石為例，在100℃下用不同濃度的鹽酸處理2小時。結(jié)果表明，二者均具有較強(qiáng)的耐酸性。斜發(fā)沸石和絲光沸石經(jīng)4N鹽酸和10mol/L鹽酸處理后，晶體結(jié)構(gòu)無損傷。

此外，沸石還具有化學(xué)反應(yīng)性、遠(yuǎn)紅外輻射、可逆脫水等工藝性能。

研究發(fā)展沸石濾料對曝氣生物濾池的意義

曝氣生物濾池是上世紀(jì)80年代末興起的一種新型生物膜法污水處理工藝。其核心是：在濾池生物反應(yīng)器內(nèi)裝填提供微生物膜生長的高比表面積顆粒濾料載體，污水中的有機(jī)物與濾料表面生物膜通過生化反應(yīng)得到降解。沸石濾料作為曝氣生物濾池的核心部分直接影響該工藝的運(yùn)行和處理效果。而沸石通常是有很多細(xì)小的孔的物質(zhì)，比如瓦片，當(dāng)加熱沸石時，孔里面的空氣會跑出來形成了小氣泡，而這些小氣泡就可以作為氣化中。

傳統(tǒng)沸石濾料主要有：

1、石英砂、火山巖等無機(jī)濾料、其比表面積低，掛膜少；

2、玻璃鋼、聚丙乙烯等有機(jī)濾料，其比表面光滑，生物膜附著力差，易老化、且價格昂貴。

沸石濾料是以硅鋁質(zhì)原料為成陶組分，添加適量粘結(jié)劑和外加劑，經(jīng)配了混合、造粒成球、焙燒而成，按原料組成可分為：黏土沸石濾料、頁巖沸石濾料、粉煤灰沸石濾料和污泥沸石濾料等；1829年，英國倫敦的Chelsca供水公司建成了用于實(shí)際生產(chǎn)的座慢濾池。按制備工藝可分為，燒結(jié)沸石濾料和免燒套濾料。相比于傳統(tǒng)濾料，沸石濾料具有多微孔、比表面積高、掛膜性能好和截污能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，而且原材料價廉易得。因此研究發(fā)展*價廉的沸石濾料對于曝氣生物濾池污水處理工藝的推廣與應(yīng)用具有重要意義。

沸石濾料的技術(shù)指標(biāo)

1.沸石的吸附性能

比表面積（m2/g）：122～355；對SO2的吸附容量為47～58.2ml/g。

2.沸石的陽離子交換性能：

NH4＋交換容量 (mmol/100g)

蕞高 蕞低 一般或平均 ：150 109 127.58

K＋交換容量(mg/100g)

蕞高 一般或平均：18.75 13.19

3.沸石的催化性能

沸石具有較大比表面積,有較好的晶化性能，經(jīng)甲本歧化催化試驗證明，改型后的沸石制作甲本歧化催化劑是可行的，對二甲本異構(gòu)化都具有較高的催化活化性。

沸石在混泥土中的作用

沸石是一種多孔的火山灰質(zhì)材料——火山噴發(fā)的火山灰，，一般以玻璃體為主，火山玻璃質(zhì)失去了物理化學(xué)穩(wěn)定性逐漸轉(zhuǎn)化成晶相玻璃質(zhì)。其為植物和微生物提供生長介質(zhì)的同時，還能夠通過沉淀、過濾和吸附等作用直接去除污染物。這種材料具有活性火山灰性，(系指把火山灰材料本身磨細(xì)加水以后并不硬化，但當(dāng)將其與石灰混合再加水拌和后，不僅能在空氣中硬化而且也能在水中繼續(xù)硬化的性能)。

因此，將沸石磨細(xì)成粉后，代替混凝土中的部分水泥，既能降低工程成本，又能減小混凝土中的水化熱。(3)利于生物膜附著生長，如表面粗糙的濾料比表面光滑的濾料為佳。另外，沸石粉具有黏度及滾珠效應(yīng)，在流態(tài)混凝土和泵送混凝土中摻入沸石粉，混凝土拌和物的結(jié)構(gòu)黏度得以提高，同時，混凝土拌和物的抗離析泌水性能也能得以改善。