酸改性沸石對(duì)污泥調(diào)理的影響

實(shí)驗(yàn)研究了酸改性沸石在剩余污泥調(diào)理中的應(yīng)用。采用單因素法,以比阻作為主要參數(shù),分別從酸濃度、酸浸時(shí)間和沸石粒度等方面來確定沸石酸改性的佳條件。佳的改性沸石在酸濃度為3 mol/L,酸浸時(shí)間為5 h,沸石粒徑為150 μm的條件下獲得。利用改性沸石來調(diào)理污泥,考察改性沸石投加后污泥沉降和脫水性能的變化以及對(duì)污泥上清液中COD、氨氮的去除效果。結(jié)果表明,沸石可以有效的調(diào)理污泥,減小污泥的比阻,且改性后的沸石調(diào)理效果更好。當(dāng)改性沸石投量為30%（污泥含固量計(jì)）時(shí),污泥的比阻由原來的3.0×1013 m/kg降到1.39×1013 m/kg,濾餅的含水率由原來的92%降到64%。沸石改性前后顆粒的電鏡掃描圖說明其強(qiáng)化污泥調(diào)理的機(jī)理主要是吸附架橋作用。

 污水處理廠采用活性污泥法處理廢水時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的剩余污泥。若不及時(shí)處理,污泥中的有害成分如病原體,有機(jī)污染物等,會(huì)影響城市的環(huán)境衛(wèi)生。剩余污泥的含水率很高(約99%),為了減少污泥的體積及運(yùn)輸費(fèi)用,必須對(duì)污泥進(jìn)行脫水處理。污泥脫水處理是城市生活污水、水廠排泥水、工農(nóng)業(yè)廢水處理中的重要環(huán)節(jié),經(jīng)濃縮脫水后的污泥,體積大為縮小,可以為污泥資源化利用創(chuàng)造極有利的條件。就污泥本身性質(zhì)而言,其膠質(zhì)絮體結(jié)構(gòu)分散,孔隙率高,絮體顆粒中包含著較高的間隙水和吸附水,較難脫水,因而在進(jìn)行污泥機(jī)械脫水前常常投加各種化學(xué)藥劑來調(diào)理污泥。目前在各種污泥的調(diào)理方法中,化學(xué)方法是較為簡(jiǎn)單且應(yīng)用較廣的方法。常用的化學(xué)調(diào)理劑包括無機(jī)混凝劑(如石灰、氯化鐵、、鋁鹽等)和高分子有機(jī)混凝劑(如殼聚糖、聚酰胺等)。由于無機(jī)混凝劑用量較大,會(huì)導(dǎo)致濾餅的體積增大,不利于污泥的處理處置和運(yùn)輸。而有機(jī)高分子混凝劑雖投加量小(一般為污泥干重的0.1%～0.5%),絮凝效果好,但其價(jià)格昂貴,有些由于其單體存在毒性(如聚酰胺),會(huì)造成環(huán)境的二次污染,從而增加污泥脫水的成本。

既然我國(guó)沸石資源如此豐富，為何有很多企業(yè)仍比較青睞外國(guó)的沸石轉(zhuǎn)輪呢?

我國(guó)是一個(gè)沸石資源豐富的國(guó)家，目前，發(fā)現(xiàn)沸石巖的省份已超過21個(gè)。人們利用天然沸石濾料的吸附性、離子交換性、催化和耐酸耐熱等特點(diǎn)，將沸石廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)及工業(yè)等領(lǐng)域，尤其是對(duì)于VOCs吸附效果十分顯著。雖然原材料相同，但不同的生產(chǎn)工藝和研究，導(dǎo)致結(jié)果也是千差萬(wàn)別。那么到底如何選購(gòu)沸石轉(zhuǎn)輪呢?

1.選擇沸石含有率高的

沸石含有率直接決定了吸附效率，所以沸石含有率至關(guān)重要。

2.選擇疏水性好的

沸石的吸附性能好不好，不僅要看其比表面積是否足夠大，還要看疏水性是否，尤其是在廢氣濕度大于60%的環(huán)境下，更是考驗(yàn)沸石的疏水性，疏水性差的沸石易堵塞細(xì)孔，從而降低吸附效率。因此為了保證吸附性能，比表面積和疏水性缺一不可。

3.選擇脫附的

沸石的凈化不高，不能只看吸收性，脫附功能也相當(dāng)重要。若脫附功能不能達(dá)到近乎完全的話，久而久之就會(huì)非常影響沸石的吸附效率，直接影響沸石的使用壽命。而沸石耐高溫，脫附溫度較高 ，不會(huì)發(fā)生反應(yīng)熱。

近年來，由于人類活動(dòng)的影響，例如工業(yè)廢水的點(diǎn)源污染，農(nóng)業(yè)和城市徑流的非點(diǎn)源污染，含化學(xué)物質(zhì)的河水嚴(yán)重影響了水生生態(tài)系統(tǒng)。沸石作為一種新型環(huán)保材料，具有多種晶體結(jié)構(gòu)和較大的表面積，耐高壓，不溶于水或其他有機(jī)i溶劑等特性。改性的沸石對(duì)有機(jī)物和陰離子具有很強(qiáng)的吸附能力。沸石分子篩具有良好的熱穩(wěn)定性和吸附性能，特別的離子交換性能和高孔隙率在水處理過程中具有廣闊的應(yīng)用前景。

盡管天然沸石具有許多優(yōu)點(diǎn)，但是在實(shí)際應(yīng)用中，特別是在水處理工業(yè)中，仍然存在諸如使用效果不令人滿意以及不能有針對(duì)性地去除目標(biāo)污染物的問題。為了充分發(fā)揮沸石的結(jié)構(gòu)特性和理化性質(zhì)，已經(jīng)迅速開發(fā)了用于沸石合成和改性的方法。在水處理領(lǐng)域，沸石可用于飲用水的預(yù)處理和常規(guī)工藝的強(qiáng)化，污水處理中高濃度污染物的去除，污泥處理過程中有用成分的回收以及有害物質(zhì)（如重金屬）的去除。

沸石濾料（SiO2）m衍生出來的，由于一定數(shù)量的Si4 被Al3 所置換形成的一種含水架狀結(jié)構(gòu)的多孔硅鋁酸鹽礦物質(zhì)，具有良好吸附性能.可用作吸附飲用水中的有機(jī)物，海水提鉀的分子篩（沸石內(nèi)部的孔穴和通道，在一定的物理化學(xué)條件下，具有準(zhǔn)確而固定的直徑，小于這個(gè)直徑的物質(zhì)能被其吸附，而大于這個(gè)直徑的物質(zhì)則被排除在外。這種現(xiàn)象被稱為“分子篩”作用），去除NH 4的吸附劑。它對(duì)重金屬?gòu)U水中的Cu（HN3）2 4也具有良好的吸附性能,沸石具有良好的耐酸堿性、熱穩(wěn)定性、離子交換性能和空曠的骨架結(jié)構(gòu)，擁有巨大的空腔表面，每克樣品的比表面積高達(dá)1100m2，僅次于活性炭。