新型环境友好材料_沸石在水处理中的应用
沸石在污水处理中的研究现状与应用前景
安徽农学通报2023年21期资源·环境·植保沸石在污水处理中的研究现状与应用前景李雪英1,2(1大理大学基础医学院,云南大理671000;2大理大学农学与生物科学学院,云南大理671003)摘要沸石是一种具有良好吸附及离子交换性能的硅铝酸盐矿物,资源储量丰富。
沸石常被用于去除废水中氨氮、磷、重金属以及有机物等污染物。
本文从沸石的结构和组成入手,综述了沸石的基本特性以及在污水处理中的研究现状,并展望了应用前景。
关键词沸石;污水处理;研究现状;应用前景中图分类号X52文献标识码A文章编号1007-7731(2023)21-0119-04Research status and application prospects of zeolite in sewage-treatmentLI Xueying1,2(1School of Basic Medicine,Dali University,Dali671000,China;2School of Agriculture and Biological Sciences,Dali University,Dali671003,China)Abstract Zeolite is a type of aluminosilicate mineral with excellent adsorption and ion exchange properties,with abundant resource reserves.It is often used to remove pollutants such as ammonia nitrogen,phosphorus,heavy metals, and organic matter from waste water.This paper introducted the structure and composition of zeolite,reviewed the basic characteristics of zeolite and the research status in sewage-treatment,and prospected the application prospects of zeolite in sewage-treatment.Keywords zeolite;sewage-treatment;research status;application prospect沸石是由硅酸盐矿物组成,广泛分布于自然界中。
沸石的作用机理及其在水产中的应用研究
沸石的作用机理及其在水产中的应用研究沸石是一种珠粒状或者颗粒状的矿物,其4面体状的孔道构成了大量的表面积,使得其具有特殊的吸附、分离和改善水质的作用。
沸石具有亲水性好,有机物的吸附力强、有机物的活性位也较多等特点,因此,在水产生物养殖过程中,可以使用沸石处理水质,从而达到改善水质的效果。
沸石具有良好的抑菌作用,可以有效抑制水体中有害微生物的滋生,降低水体中有毒物质的浓度。
沸石具有能吸附饲料残渣、有机物、重金属离子、斑驳及颜色等污染物质的能力,能有效去除水中的污染物。
另外,沸石还可以用于减轻水体中的激素、酸碱度、氯化物等参数的变化。
沸石在水产养殖中的应用,可以改善水质,降低污染物的浓度,减轻河流、湖泊、港口、海域等地水体的危害,对水体的环境保护和能源开发都有重要作用。
该方法主要用来改善水体质量,进行污染物的吸附,而且可以重复使用,从而降低成本。
沸石在水处理中的应用
沸石在水处理中的应用沸石是一种具有架状结构的含水多孔性碱或碱土金属硅铝酸盐矿物,其主要结构为硅氧四面体,其中部分si4+被Al3+替代形成铝氧四面体。
硅氧四面体通过氧原子进行连接,形成许多的空穴和孔道,使得沸石具有较大的比表面积和较多的吸附位点;而在铝氧四面体中,铝原子是三价,不能与氧原子产生电荷平衡,导致铝氧四面体带负电,过剩的负电荷能够吸引带正电荷的金属阳离子(碱金属或碱土金属离子),这些阳离子与铝硅酸盐结合较弱,具有很大的流动性,能够与周围水溶液中的阳离子发生交换作用,交换后沸石的结构不被破坏,这种独特的结构决定了沸石具有强的离子交换和吸附性能。
沸石资源分布广泛、储量大,廉价易得,而且可以通过再生重复利用。
沸石结构上的独特性和资源上的分布优势及其可循环利用的特点使其已成为废水处理工艺中常用的水处理剂之一,被广泛应用于废水中氮磷、重金属、有机物等污染物质的去除。
本文就近年来对沸石在水处理中的应用、吸附机理、改性方法以及再生方法的主要研究进展进行了论述,展望了其应用前景,探讨了沸石处理废水时急需解决的问题及进一步研究的方向。
1、去除废水中的氦磷氮磷可使某些藻类恶性繁殖,导致水体富营养化,已影响到人类的生产和生活。
去除氮磷的材料和方法有许多,其中利用沸石的离子交换和吸附特性去除氮磷是目前国内外研究的热点。
沸石对氨氮的去除机理为对非离子氨的吸附作用和对离子氨的离子交换作用。
其原因是氨为极性分子,而沸石表面带负电,因此对氨具有较强的吸附作用。
离子态的氨氮可以通过沸石中的孔道和孔穴,到达沸石表面,与沸石晶格中的阳离子如Ca2+、Mg2+等发生交换,从而使水中的离子态氨氮减少。
天然沸石的选择交换性顺序一般为:Cs+>Rb+>K+>NH4+> Ba2+>S2+r>Na+>Ca2+>Fe3+>A1>Mg>Li>Cd>Cu>Zu。
沸石在水处理中的应用
5.消除废水中的氨氮和磷 5.消除废水中的氨氮和磷 废水中氨氮和磷含量过多会引起水的富营养化, 废水中氨氮和磷含量过多会引起水的富营养化,导致藻类的过量 繁殖,造成水体污浊和鱼类死亡的公害,因此引起水质恶化。 繁殖,造成水体污浊和鱼类死亡的公害,因此引起水质恶化。同 时,氨氮的耗氧特性会使水体的溶解氧降低,而且当水体的PH值 氨氮的耗氧特性会使水体的溶解氧降低,而且当水体的PH值 PH 较高时,氨对鱼类等水生物具有毒性。 较高时,氨对鱼类等水生物具有毒性。利用天然沸石去除城市废 水或工业废水中的氨氮,在国内外获得了较为广泛的研究。 水或工业废水中的氨氮,在国内外获得了较为广泛的研究。 Ciambelli等人利用Phlipsite沸石从城市废水中去除氨, Ciambelli等人利用Phlipsite沸石从城市废水中去除氨,研究了 等人利用Phlipsite沸石从城市废水中去除氨 利用沸石去除氨的离子交换能力,实验结果表明: 利用沸石去除氨的离子交换能力,实验结果表明:该沸石能有效 去除城市废水中95%的氨,出水中铵离子浓度低于有关排放标准。 去除城市废水中95%的氨,出水中铵离子浓度低于有关排放标准。 95%的氨 李德生等研制的生物沸石反应器能高效的除去水中的NH3李德生等研制的生物沸石反应器能高效的除去水中的NH3-N、 NH3 NO2NO2-N等。生物沸石反应器是以通过特定处理的颗粒沸石作为生物 载体的一种固定生物膜处理装置,处理效果好。 载体的一种固定生物膜处理装置,处理效果好。
3.除去和回收水中的重金属离子 3.除去和回收水中的重金属离子
通常将比重在5以上的金属称为重金属,冶炼厂、 通常将比重在5以上的金属称为重金属,冶炼厂、有色金属矿山 等化学工业部门所排放的含重金属阳离子的废水造成环境污染, 等化学工业部门所排放的含重金属阳离子的废水造成环境污染, 对人体产生极大危害,试验表明, 对人体产生极大危害,试验表明,丝光沸石和斜发沸石对于消除 重金属离子的效果较佳,特别是用碱处理过的沸石,其吸附量可 重金属离子的效果较佳,特别是用碱处理过的沸石, 以得到大大提高,用0.05mol/L HCl可浓缩回收吸附的重金属离子 HCl可浓缩回收吸附的重金属离子 以得到大大提高, ,用NaOH溶液可使沸石再生。当PH大于4时,经沸石处理的污水即 NaOH溶液可使沸石再生。 PH大于4 溶液可使沸石再生 大于 可消除污染。 可消除污染。 在除砷方面,已取得出了较好的效果。 在除砷方面,已取得出了较好的效果。有人对不同产地的斜发沸 石进行了研究, 石进行了研究,发现对砷具有较大吸附力的是格鲁吉亚共和国捷 格维和捷扎米产的斜发沸石,吸砷量为0.21-0.22mg/g。 格维和捷扎米产的斜发沸石,吸砷量为0.21-0.22mg/g。 0.21
沸石在水处理中的应用
收 稿 日期 ;06— 8— 4 20 0 2
作者简介 : 谢红刚(9 0一 , , 龙江省齐齐哈尔市人 , 18 ) 男 黑 兰州交通 大学 2 0 级环境 工程专业在读硕士研究生 , 04 研究方 向为污废水处理 。
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第0l l 9 2 3 年 2 期 0 6 卷第 月
筛, 用来废水处理、 海水淡化、 硬水软化、 净化气体等, 尤其 是高硅沸石作为分子筛催化剂在催化领域的研究应用较
多 。开 发和利沸 石处 理 废水 , 中 国具 有 巨大 的 潜 力, 在 本文将 着重进行 讨论 。
表一 白银斜发沸石化学组成及物 化指标
0] 四面体从角顶 相互联结 , 形成架状硅铝氧骨干外 , 还
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沸石空间最基本的结构单位是硅氧 (i 四面体和 S ) O 铝氧( I 四面体。其 中 1 AO ) 个氧原子的价 电子没有得到 中和, 使得整个铝氧四面体带一个 负电荷 , 为了保持电中 性, 铝氧四面体附近必须有一个带正电荷 的金属 阳离子
溶液的最佳浓度 为0 9 o 1 .t l 研究沸石在 沸水处理 领域 中的应 用, 析 了沸石处理各 类废水 的机 理, o / 分 并对沸石 处理废 水的前
最 进 行 了展 望 。 关键 词 : 石 ;水处 理 ; 附 ;离 子 变换 沸 吸
中图分类号 :7 4 X 5
文献标识码 : A
谢红刚等 ・ 沸石在水处理中的应用
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强, 沸石具 有 良好 的吸附性 能 。当沸 石 品格 内的孔穴 和通
沸石除氨去除氨氮的结果表明, 废水的 p H值对沸石
沸石在水处理中的应用
沸石在水处理中的应用沸石在水处理领域的应用,国内外学者们已经做了比较广泛深入的研究,沸石是一种天然矿物,具有成本低、处理效果好的特点,在水污染处理中应用可以降低处理的成本;应用沸石的处理设备比较简单,沸石用于去除氨氮、有机污染物质、金属元素、射性物质、杀菌等都有明显的效果,可以用于处理废水,是一种有发展前途的水处理材料。
但是,我国在环保方面对沸石的开发利用与国外发达国家相比起步晚、水平低、速度慢。
目前,我国对沸石矿产资源的开发仍处于初级阶段,应加强沸石在污水处理材料方面的研究,力求开发新产品,并尽快将其转化为生产力,以适应社会发展的需要,使廉价的沸石在环保方面发挥更大作用。
另外,由于沸石在水处理中的研究与应用越来越多,所以应重视吸附饱和沸石的最终处置问题,避免造成二次污染。
1、去除水中氨氮氨氮存在于许多工业废水中,氨氮排入水体,特别是流动较缓慢的湖泊、海湾,容易引起水中藻亡。
氨氮还使给水消毒和工业循环水杀菌处理过程增大了用氯量;对某些金属,特别是对铜具有腐蚀性;当污水回用时,再生水中氨氮可以促进输水管道和用水设备中微生物的繁殖,形成生物垢,堵塞管道和用水设备,并影响换热效率。
利用沸石去除生活污水以及工业废水中的氨氮,国内外已有较多的研究。
沸石构架中有一定的空腔和孔道,决定其具有吸附、离子交换作用。
又因为天然沸石是一种较廉价的矿物质,成本较其它吸附剂低,再生成本低,再生液经吹脱后可重复利用,由此表明沸石是一种较为理想的脱氮吸附剂。
2、去除废水中的重金属离子镉、汞、铅、锌等重金属离子是造成环境污染、对人体极为有害的物质,消除方法有活性炭吸附法、溶剂萃取法和离子交换法等。
实验表明,用沸石特别是用NaOH,HCl和NaCl 处理过的沸石处理上述重金属离子效果较好,被沸石吸附交换的重金属离子,还可浓缩回收,沸石经处理也可再生使用。
3、去除水中的氟氟是电负性最高的元素,是相当活泼的非金属元素,当氟离子大量存在时,有毒性作用。
天然沸石在水处理中的应用研究
黧盟甄、天然沸石在水处理中的应用研究姚文华秦云(保山学院生化系,云南保山678000)f}商要】沸石是一种具有优异的吸附、离子交换雎能的硅铝酸盐矿物,在环境治理中有广泛的应用前景。
本文对天然沸石的结构,近几年采国内外应用天然沸石女隰环境废水的应用进行了论述。
l关键闭天然沸石;硅铝酸盐;废水处鲤;应用沸石是1756年由瑞典矿物学家根据某些硅酸盐矿物在硼砂熔珠试验中的行为引入的名称(寓意“沸腾的石头”)。
1997年,国际矿物学协会新矿物及矿物命名委员会沸石专业委员会将沸石矿物定义为一类结晶物质,其结构以四面体连接形成的格架为特征,四面体由4个氧原子围绕—个阳离子组成,这种格架含有以通道和空笼形式存在的空腔,空腔中通常由水fFT-删的格架外阳离子占据,通道的尺寸足够大到可允许客体分确甬过。
水污染的治理历来受到人们的关注,过去工业废水的§b理一般用活性炭作吸附剂,但由于活性炭造价高,再生复杂且费用昂贵,使污染处理在经济上难以承受。
寻找和开发f$粥氏廉的环保技术一直是人们研究和开发的重点。
由于天然沸石具有孔隙度高、比表面积大,离子交换性、吸附性、催化性、耐酸性、耐热性、耐辐射性等优点,因此其在水污染的治理中发挥了很大的作用并取得了许多新的研究成果。
1天然沸石的一般结构和特性沸石的化学组成十分复杂,因种类不同有很大差异。
一般化学式为:A m Bq02cl nH20,结构式为舢阳盼IO咖幅i O矧nH20,其中A为Ca、K、N a等阳离子;B为A I和S i;q为阳离子电价;m为阳离子数;13为水分子数:x为A|原子数;Y为Si原子数:y/x通常在1—5之间;仅+”是单位晶胞中四面体的个数。
沸石晶体结构的基本单位是硅.(铝)氧四面体,硅氡四面体通过桥氧连接,在平面上显示为多种封闭环状结构,有四元环、五元环、六元环、八元环、十二环、十八环等,在三维空间上可形成多种形状的规则多面体,构成沸石的孔穴或笼。
沸石在水处理中的应用及其未来展望
随着人 们 生活水 平 的提 升 ,人 们 对 于 各 方 面 的要 求 越 来 越 高。 其 中,饮用 水 中偏 高的氟 含量 引起 人们 的极 大 重视 。根 据 相 关 的实 验 ,利 用 O H进 行处 理 的沸 石可 以去 除饮 用 水 中 氟 ,降低 饮 用 水 中的氟 。经过 沸石 处理 过 的水 , 其 氟 含量 可 以 满足 正 常 饮用 水 中氟 含量 的标 准 。使用 沸石 来 降低饮 用水 中的氟 含 量不 但 操 作 十分 的 简 答 ,而且 效率 稳定 ,成 本低 。
2 0 1 7年 9月
西部皮革
理论 与研究
沸 石 在 水 处 理 中 的 应 用 及 其 未 来 展 望
吴 朝 阳 ,夏 朝 辉
( 河南应用技术职业学院,河南 郑州 4 5 0 0 0 0 )
摘 要 :沸 石具 有十 分独特 的 架构 , 离子交换 和吸 附性 能 良好 , 因而 对 于 水 处理 意 义 重 大。本 文 基 于现 实 ,首 先 分析 了沸 石 的 形成 和特 点 ,并对 沸石在 水 处理 中的应 用和 前景 进行 了分 析 。 关键 词 :水 处理 ;沸石 ;应 用 ;应用前 景
2 .1 沸石 可以去 除水 溶液 中的 氨 、氮和磷 沸石 在 水处 理 中的应用 十分 广 泛 ,沸石 在 水处 理 中使 用最 广 泛
由于 污水 的来 源十 分 的多样 ,其 中 的 污染 成 分 比较 的复 杂 ,再 加上 进行 实 际操作 时一 些条 件 的限制 ,沸 石 应用 于 水 处 理 的理 念 当
的就 是其 除 氮 的功能 。对 于磷 的处理 最 主要 的就是 依 靠 沸 石强 大 的 吸 附性 能 。沸石 的种类 不 同 ,其 对于 氨 氮磷 的 去 除效 果 也存 在 着 一
沸石在水处理中的应用研究
摘要氨氮是引起水体富营养化和环境污染的重要物质,采用沸石去除水中氨氮是水污染控制领域的研究热点之一。
沸石是一种廉价的非金属矿物,具有独特的吸附和离子交换性能。
天然沸石在改性过程中, 硅的质量分数显著减少,而钠的质量分数增多. 这样有利于NH4+-N的交换反应,因此改性沸石对氨氮的吸附NH4+-N的性能加强。
本研究首先对天然沸石进行了改性,确定了最佳的改性条件,并通过采用动态法研究改性沸石吸附柱去除微污染水源中氨氮的规律,包括改性沸石的粒径大小、入水流速、初始氨浓度等参数的影响,绘制穿透曲线。
通过研究,本文得出了以下结论:①沸石改性的最佳条件为:NaCl溶液浓度3mol/L,水浴温度70~75℃,时间3h;②NaCl改性沸石的去除率明显高于未改性的。
相比之下对氨氮的去除率增加了8%;③沸石粒径越小,去除率越高,改性效果越好。
沸石粒径在0.5-1mm是对氨氮的去除率最高;④入水流速越小,改性沸石对氨氮的去除率越高;⑤废水的初始浓度越低,改性沸石对氨氮的去除率越高。
最高可到达74%.关键词:改性沸石氯化钠氨氮吸附Abstract+)is an important contaminant for eutrophication of water Ammonia-nitrogen(NH4bodies and environmental pollution. Zeolite is a cheap non-metallic minerals,with unique adsorption and ion -exchange performance。
After natural zeolite is modified quality score of silicon significantly reduces,And quality score of Sodium increases。
It helps in ammonium-ion exchange, so dsorption performance of modified zeolite strengthens。
污水处理沸石
污水处理沸石污水处理沸石是一种用于污水处理的重要材料。
它具有高度的吸附能力和催化活性,能够有效去除污水中的有机物、重金属离子和其他有害物质,从而提高水质,保护环境。
一、污水处理沸石的物理和化学性质污水处理沸石主要由沸石矿物组成,其主要成分是硅酸盐。
它具有多孔结构和大的比表面积,能够提供更多的吸附位点,增强吸附能力。
此外,沸石还具有较好的热稳定性和化学稳定性,能够在不同的环境条件下稳定运用。
二、污水处理沸石的应用领域1. 工业废水处理:污水处理沸石广泛应用于工业废水处理领域。
它能够去除工业废水中的有机物、重金属离子、悬浮物等,净化水质,达到排放标准。
2. 城市污水处理:在城市污水处理厂中,污水处理沸石常用于生物滤池和深度处理工艺中。
它能够去除污水中的氨氮、磷酸盐等营养物质,减少水体富营养化问题。
3. 农村污水处理:农村地区常常存在着分散式污水处理的需求。
污水处理沸石可以用于农村生活污水的处理,去除其中的有机物、微生物等,提高水质,保护农田和水体的安全。
三、污水处理沸石的处理效果污水处理沸石具有较好的处理效果。
通过吸附和离子交换等机制,它能够高效去除污水中的有机物、重金属离子等有害物质。
研究表明,使用污水处理沸石处理废水后,水质指标得到明显改善,达到或接近国家排放标准。
四、污水处理沸石的使用方法1. 批量处理:将污水处理沸石投入到污水中,充分搅拌混合,使其与污水充分接触。
经过一定时间的反应,沸石吸附和催化作用发挥出来,达到净化水质的目的。
2. 固定床处理:将污水处理沸石填充到固定床中,污水通过固定床时,沸石对其中的有害物质进行吸附和催化降解。
固定床处理方法适用于处理大量的污水,具有较好的处理效果。
五、污水处理沸石的优势和局限性1. 优势:- 高度吸附能力:污水处理沸石具有较高的吸附能力,能够有效去除污水中的有机物、重金属离子等。
- 环保可持续:污水处理沸石是一种天然矿物,对环境无污染,可持续利用。
- 处理效果稳定:污水处理沸石具有较好的热稳定性和化学稳定性,能够在不同的环境条件下稳定运用。
水处理应用沸石性能的原理
水处理应用沸石性能的原理1. 沸石的定义和特性•沸石是一种具有微孔结构和吸附性能的天然矿物质。
•沸石主要由硅酸铝组成,其中包含的水分子可以被去除,形成干燥沸石。
•沸石的特性包括高比表面积、高孔径、良好的吸附性能和离子交换性能。
2. 沸石在水处理中的应用•沸石广泛应用于水处理领域,包括水软化、去除重金属离子、除臭和除氯等。
•沸石可用于水处理系统中的过滤器、吸附剂和离子交换柱等设备中。
3. 沸石吸附性能的原理•沸石具有高比表面积和孔径,可以提供大量的活性吸附位点。
•沸石表面存在吸附性能较强的Si-OH键,可以吸附水中的许多溶解物质。
•沸石的吸附性能与水中物质的化学性质、沸石孔径大小以及沸石的表面性质等因素相关。
4. 沸石离子交换性能的原理•沸石具有可交换的碱金属离子和铜阳离子等。
•沸石内部的离子交换位点可以与水中的阳离子发生交换反应,使水中的杂质离子得到去除。
•沸石的离子交换性能和其结构中的金属离子含量有关。
5. 沸石在水软化中的应用•沸石可以用于水软化处理,通过交换钠离子取代水中的钙、镁离子,从而减少水垢生成。
•沸石的软化性能可以通过调节槽速、盐浓度和水中的钙、镁离子浓度来实现。
6. 沸石在重金属去除中的应用•沸石可以用作过滤剂去除水中的重金属离子,如铅、汞、镉等。
•沸石的吸附性能可以通过调节水处理系统的pH值、沸石颗粒大小和接触时间来实现。
7. 沸石在除臭和除氯中的应用•沸石可以用作吸附剂去除水中的有机物和氯气等臭味物质。
•沸石的吸附性能可以通过调节沸石负载量、水流速度和沸石颗粒大小来实现。
8. 沸石应用的优点和局限性•沸石具有高吸附性能和离子交换性能,可高效去除水中的杂质。
•沸石应用方便、操作简单,对环境友好。
•沸石的性能受到水中溶解物质种类和浓度的影响。
•沸石在长期使用后需要再生或更换,操作成本较高。
总结沸石作为一种有着丰富吸附性能和离子交换性能的矿物,被广泛应用于水处理领域。
其吸附性能和离子交换性能的原理使得沸石可以用于水软化、重金属去除、除臭和除氯等应用。
沸石滤料在水处理中的作用
沸石滤料在水处理中的作用沸石(Zeolite)为一种天然而廉价的多孔性非金属矿物质,是结晶阴离子型含水的碱土或碱金属铝硅酸盐。
自然界已发现的沸石有30多种,较常见的有方沸石、菱沸石、钙沸石、片沸石、钠沸石、丝光沸石、辉沸石等,都以含钙、钠为主。
纯净的各种沸石均为无色或白色,但可因混入杂质而呈各种浅色。
比重介于210~213,含钡的则可达215~218。
沸石可分为天然沸石和人造沸石两大类。
天然沸石耐高温、耐酸(碱)性、耐辐射、机械强度大、以及成本低、储量大等特点。
沸石的用途十分广泛,可以做催化剂、水质软化剂、干燥剂、离子交换剂、吸附剂等。
工业上常用作分子筛,用来废水处理、海水淡化、硬水软化、净化气体等,尤其是高硅沸石作为分子筛催化剂在催化领域的研究应用较多。
开发和利用沸石处理废水,在我国有巨大的潜力,本文将着重进行讨论。
1、去除废水中的氨氮水体中氨氮含量增加会导致水体富营养化,藻类大量繁殖,溶解氧锐减,水质严重恶化,从而破坏水生态平衡。
因此,有效控制和降低污水中氨氮含量已成为现代污水处理技术的一项新课题。
笔者对沸石去除氨氮行为进行了实验研究。
经实验摸索对比,确定采用氯化钠溶液改性效果比较好,其最佳浓度为019mol/L,见图1。
沸石除氨去除氨氮的结果表明,废水的pH值对沸石除氨有很大的影响,在pH值为617时达到最大交换容量。
图1NaCl溶液浓度对沸石除氨的影响经分析得出,原因是氨氮在水溶液中的存在形态随pH值的不同有变化,其存在情况见图2。
图2水中NH4+和NH3存在比例其化学平衡式为:NH3(g)+nH2O(l)=NH3·nH2O=NH4++OH-+(n-1)H2O当pH值较低时,氨氮主要以NH4+的形态存在,主要发生的是离子交换作用,另外也伴随着吸附作用,同时H+会与NH4+发生竞争;而当pH值较高时,NH4+会转变为NH3,主要进行的是吸附作用,也伴随着离子交换作用,同时pH值过高时会有部分NH3逃逸出废液主体,均影响了沸石对氨氮的去除。
沸石在水处理方面的7大应用
沸石在水处理方面的7大应用1、软化硬水利用天然沸石可以作软化硬水的预处理。
如某厂家利用独石口天然沸石进行软化水的试验,取得良好效果。
若天然沸石改型后,作为离子交换剂可用于硬水的软化处理。
改型后的沸石对钙镁离子的交换能力有明显提高,使水质达到或超过一般工业生产和取暖锅炉用水标准。
沸石的交换能力达280~340mol/m3。
2、降低氟含量我国高氟地区水的氟含量严重超标,高氟严重危害了人们的身体健康。
应用20~40目斜发沸石制作了除氟吸附过滤器,在氟病区进行试验,处理后不仅含氟量降低了,而且浊度、铁、汞、总硬度都得到了一定程度的改善,如表1。
表1原水的各项含量与经除氟吸附过滤器处理后的各项含量经处理后,含氟量符合国家规定的饮用水标准(F≤1mg/l)。
同时,估算处理费用为每立方米≤0.5元。
3、除去和回收水中的重金属离子通常将比重在5以上的金属称为重金属。
冶炼厂、有色金属矿山等化学工业部门所排放的含重金属阳离子的废水造成环境污染,对人体产生极大危害。
试验表明,丝光沸石和斜发沸石对于消除重金属离子的效果较佳。
特别是用碱处理过的沸石,其吸附量可以得到大大提高。
用0.05mol/LHCI可浓缩回收吸附的重金属离子,用NaOH溶液可使沸石再生。
当pH值大于4时,经沸石处理的污水即可消除污染。
在除砷方面,已取得出了较好的效果。
有人对不同产地的斜发沸石进行了研究,发现对砷具有较大吸附力的是格鲁吉亚共和国捷格维和捷扎米产的斜发沸石,吸砷量为0.21~0.22mg/g。
4、消除水中的放射性物质利用沸石的离子交换性能可消除水中的放射性137Cs和90Sr,而且交换了137Cs的沸石可原封不动地作为放射源使用,斜发沸石和丝光沸石就有极好的交换能力。
为了不使放射性物质扩散污染,通过熔化沸石,可使放射性离子长久固定在沸石晶格内,因为熔化沸石的小片溶解作用进行是极慢的,失去1%的放射性物质需要500年。
国外试验证明:当含低放射性废液通水容量比值达到5000,它对137Cs仍有99%的除去能力。
新型环境友好材料_沸石在水处理中的应用_冯岩
新型环境友好材料沸石在水处理中的应用冯岩1 于衍真2 邱立平2(1.济南大学化学化工学院 济南250022; 2.济南大学土木建筑学院 济南250022) 摘 要 沸石由于具有较好的吸附性、离子交换性、催化性、耐酸性和热稳定性,在水处理中能够有效地去除水中的氨氮、有机污染物、重金属离子、氟、磷和含氧酸阴离子,并且在使用和处理过程中不会对环境造成二次污染,是一种环境友好水处理材料。
结合沸石的结构和性能特点,综述了沸石在水处理中的应用,总结了在应用方面存在的问题,并展望了沸石作为曝气生物滤池填料的研究方向。
关键词 沸石 水处理 环境友好材料 吸附 滤料The A pplication of Zeolite in the Water Treatment New Type o f Environment friendly MaterialFENG Yan1 YU Yan zhen2 QIU Li ping2(1.Sc hool of Chemistr y and C he mical Enginee ring,Jinan Uni vers ity Jinan250022)Abstract Zeolite is one kind of new st yle environment-friendl y materialwith characteristics of absorption,ion exchange,catalysis,acid-res istance and thermal s tability,which can effectively remove ammonia nitrogen,organic co mpounds,heavy metals,fluorides,phosphorus and acid anion containing oxygen and won't bring about s econdary pollution in the cours e.In accordance with its structural and property char-acteris tics,the application of zeol ite in water treat ment is described,the proble ms exis ted are s ummarized and the res earch orientation of bio-l ogical fil tering medial is pros pected.Keywords zeolite water treat ment environment-friendly material absorption fil tering medial 随着我国国民经济的迅速增长和城市人口的膨胀,生活污水和工业废水大量排放,水污染现象变得越来越严重。
污水处理沸石
污水处理沸石污水处理沸石是一种用于污水处理的重要材料,它具有很高的吸附能力和催化活性,能够有效去除水中的有机物、重金属离子和氨氮等污染物。
在污水处理过程中,沸石可以起到过滤、吸附和催化反应等多种作用,从而将污水中的有害物质转化为无害物质,提高水质的净化效果。
一、沸石的基本介绍沸石是一种天然的矿石,主要成分是硅酸盐矿物,具有多孔结构和大比表面积。
它的孔隙结构可以提供大量的吸附位点,使其具有很高的吸附能力。
同时,沸石还具有良好的离子交换性能,可以有效去除水中的重金属离子。
二、沸石在污水处理中的应用1. 沸石作为过滤材料沸石的多孔结构可以用作过滤材料,通过物理隔离的方式去除污水中的悬浮颗粒和大分子有机物。
通过将污水通过装有沸石的过滤器进行过滤,可以有效去除污水中的固体颗粒,提高水质的澄清度。
2. 沸石作为吸附剂沸石的孔隙结构和大比表面积使其成为一种优秀的吸附剂。
它可以吸附水中的有机物、重金属离子和氨氮等污染物。
通过将污水与沸石接触,污染物会被沸石表面的吸附位点吸附,从而达到净化水质的目的。
3. 沸石作为催化剂沸石具有良好的催化活性,可以加速污水中有机物的降解和氨氮的氧化。
通过将沸石与一定的催化剂配合使用,可以在污水处理过程中加速有机物的降解反应,提高处理效率。
三、沸石的优势和应用前景1. 高吸附能力和催化活性沸石具有很高的吸附能力和催化活性,可以有效去除水中的污染物。
其孔隙结构和大比表面积使其具有更多的吸附位点,能够吸附更多的污染物,提高处理效果。
2. 可再生性和循环利用沸石可以通过热处理等方式进行再生,使其恢复吸附和催化活性。
这样可以减少材料的消耗,降低处理成本。
同时,沸石也可以进行循环利用,提高资源利用效率。
3. 广泛的应用领域沸石不仅可以用于污水处理,还可以应用于工业废水处理、饮用水净化、空气净化等领域。
其多功能性和高效性使其在环境保护和资源回收利用方面具有广阔的应用前景。
四、沸石的应用案例1. 污水处理厂中的沸石过滤器在污水处理厂中,常常使用沸石过滤器来进行初级处理。
污水处理沸石
污水处理沸石标题:污水处理沸石引言概述:污水处理是一项重要的环保工作,而沸石作为一种常用的污水处理材料,在水处理领域有着广泛的应用。
本文将详细介绍污水处理沸石的相关知识和应用。
一、沸石的基本概念及特性1.1 沸石的定义:沸石是一种具有多孔结构的矿物,主要由硅酸铝组成。
1.2 沸石的特性:具有良好的吸附性能、离子交换性能和筛分性能。
1.3 沸石的分类:主要分为天然沸石和合成沸石两种。
二、沸石在污水处理中的应用2.1 沸石在污水处理中的作用:主要用于去除污水中的重金属离子、有机物和颜色物质。
2.2 沸石的处理效果:沸石具有高效吸附和离子交换能力,能够有效去除污水中的有害物质。
2.3 沸石的优势:相比其他污水处理材料,沸石具有成本低、效果好、易操作等优势。
三、沸石在污水处理工程中的应用案例3.1 沸石在城市污水处理厂中的应用:用于去除污水中的重金属离子和有机物质。
3.2 沸石在工业废水处理中的应用:用于净化工业废水,达到排放标准。
3.3 沸石在农村污水处理中的应用:用于处理农村污水,改善环境卫生。
四、沸石的使用注意事项4.1 使用前需进行预处理:沸石需要经过酸洗、碱洗等预处理才能达到最佳效果。
4.2 定期更换沸石:沸石吸附饱和后需要及时更换,以保证处理效果。
4.3 避免高温和酸碱环境:沸石对高温和酸碱环境敏感,需避免长时间暴露。
五、沸石在未来的发展趋势5.1 绿色环保:未来沸石将更加注重绿色环保,开发更环保的沸石材料。
5.2 高效节能:研究开发更高效节能的沸石处理技术,提高处理效率。
5.3 应用拓展:拓展沸石在其他领域的应用,如固体废物处理、气体净化等。
结语:污水处理沸石作为一种重要的环保材料,在污水处理领域有着重要的应用价值。
随着科技的发展和研究的不断深入,沸石在未来将有更广阔的应用前景。
沸石在水处理中的应用研究
沸石在水处理中的应用研究本文介绍了我国沸石的种类及其分布概况,以产自甘肃省白银市的斜发沸石为研究对象,对其化学组成及分子晶格形式作了较为详尽的阐述,经实验室检测出其化学组成及物化指标,且对沸石作为吸附剂、离子交换剂、催化剂处理废水的作用机理进行了深入的探讨,并对沸石处理废水的前景进行了展望。
标签:沸石;水处理;吸附;离子交换1沸石处理废水的机理1.1吸附剂。
沸石晶格内部构造开放性大,除了有稳定的[(Al,Si)O4]四面体从角顶相互联结,形成架状硅铝氧骨干外,还有很多大小均一的孔穴和通道,孔穴通过开孔的通道彼此相通,使得沸石具有巨大的比表面积,据有关资料显示,可达400 m2/g~800 m2/g;且阳离子晶格内的负电与平衡阳离子的正电电荷中心在空间上是不重叠的,分子间具有巨大的静电吸引力[1]。
综上所述,比表面積大,静电吸引力强,沸石具有良好的吸附吸附性能。
当沸石晶格内的孔穴和通道出现空缺时,沸石对气体或液体表现出极强吸附性能,尤其是对SO2、NH3等及某些有机蒸汽等敏感性气体吸附更为有效。
与其他吸附剂相比,沸石具有选择性高、吸附量大、吸附效率高的特点。
1.2离子交换剂。
沸石空间最基本的结构单位是硅氧(SiO4)四面体和铝氧(AlO4)四面体。
其中1个氧原子的价电子没有得到中和,使得整个铝氧四面体带一个负电荷,为了保持电中性,铝氧四面体附近必须有一个带正电荷的金属阳离子(M+)来抵消它的所带的负电荷(通常是碱金属或碱土金属离子)。
但是沸石中的Na+、K+等金属阳离子与硅铝氧骨干结合得相当弱,进入沸石表面的阳离子则与沸石晶格中的阳离子如Na+、K+等交换,通常斜发沸石的阳离子交换顺序为:Cs+>Rb+>NH4+>K+>Na+>Li+>Ba2+>Sr3+>Ca2+>Mg2+,常规强酸性树脂的阳离子选择顺序:Fe3+>Ca2+>Mg2+>K+>NH4+> Na+>H +>Li+。
沸石在水处理中的应用研究
效率,且反应生成物充满分子结构空间时,将自动向外溢出。
此类反应物的溢出是不会破坏沸石内的晶体结构,进而可以稳定的实现催化作用、吸附效用等,令沸石物质在反应中可充当载体的作用。
2 沸石在水处理中的应用2.1 有机污染物的处理水体污染中有机物是常见的污染形式。
沸石在对有机污染物进行处理时,主要是通过自身的吸附功能,对含有极性有机化合物分子进行吸收,当然,此类吸附效率是由极性分子的大小所决定的,由于沸石本身的分子结构属于定性化,在吸收过程中只能对小于分子结构的极性有机分子进行吸收,当极性有机物分子粒径越大,则越不容易被吸收。
但有机物污染物中含有极性基团的分子时,则可在沸石表面发生强烈的吸附反应,例如CH 2Cl 2、CHCl 3、C 2H 3Cl 3等,均可将沸石表面作为反应载体,以提高实际吸附效率。
例如,在对天然水中的氯化物成分进行去除时,通过将具有芳香族结构的分子进行吸收,可有效起到水体过滤的作用。
通过不断的实践认证,我国科学家将天然沸石应用到呈现出有色有机物的自然水中,然后通过控制水体内部的聚合物,以达到苯胺净化的效用。
2.2 氨氮污染物的处理水体中氨氮物质的含量超出基准值时,则将产生富营养化的现象,进而为水体中藻类物质的生长提供有利环境,当藻类物质大量聚集时,将产生严重的水华现象,吸取水体中的营养,令其它植物、生物所处的生态环境遭到破坏。
此外,水体中由氨氮含量超标还将催发出各类水体微生物,对整个供水管道造成一定的侵蚀影响。
通过将沸石作为水体清理载体,依托于分子交换功能,可有效去除水体中具有阳离子属性的氨物质[2],同时也可为沸石提供一定的再生功能。
沸石在进行水体净化时,由于内部阳离子粒径存在一定的差异性,导致沸石在进行交换时存在一定的顺位特性。
通过理论与实践的不断验证,利用天然沸石对水体进行去污处理时,其中效果最为显著的则是斜发沸石,经数据验证,利用斜发沸石在水体中进行等离子交换,对氨氮物质的去除率高达94%。
污水处理沸石
污水处理沸石引言概述:污水处理是保护环境和人类健康的重要措施之一。
而沸石作为一种常用的污水处理材料,具有吸附性强、稳定性好等优点,被广泛应用于污水处理领域。
本文将详细介绍污水处理沸石的原理、应用、优势、使用方法以及未来发展趋势。
一、沸石的原理1.1 吸附原理:沸石具有高度多孔的结构,孔径大小和分布均匀,能够吸附并固定污水中的有害物质,如重金属离子、有机物等。
1.2 离子交换原理:沸石的结构中存在可交换的阳离子,可以与污水中的阴离子发生交换反应,从而实现对污水中有害物质的去除。
1.3 化学反应原理:沸石表面带有一些活性官能团,可以与污水中的化学物质发生化学反应,将其转化为无害物质。
二、沸石的应用2.1 工业废水处理:沸石可以有效去除工业废水中的重金属、有机物等有害物质,提高废水的处理效果。
2.2 生活污水处理:沸石可以去除生活污水中的有机物、氨氮等污染物,使其达到排放标准。
2.3 农业污水处理:沸石可以去除农业污水中的农药、重金属等有害物质,减少对土壤和水源的污染。
三、沸石的优势3.1 高效吸附能力:沸石具有高度多孔的结构,具有较大的比表面积和孔容量,能够大量吸附污水中的有害物质。
3.2 稳定性好:沸石具有较好的热稳定性和化学稳定性,不易受到污水中的物质影响,使用寿命长。
3.3 可再生利用:经过适当处理,沸石可以被再次利用,减少资源浪费和环境污染。
四、沸石的使用方法4.1 固定床法:将沸石填充在固定床中,污水经过固定床时与沸石接触,通过吸附、离子交换等作用去除有害物质。
4.2 浮床法:将沸石悬浮在污水中,利用其自身的浮力和吸附能力去除污水中的污染物,然后将沉淀的沸石捞出进行再生利用。
4.3 混凝剂辅助法:在沸石处理过程中加入适量的混凝剂,通过混凝作用将污水中的悬浮物和胶体物质会萃成团,再利用沸石去除。
五、沸石的未来发展趋势5.1 新型沸石的研发:目前,研究人员正在开辟新型沸石材料,以提高其吸附能力和稳定性,满足不同污水处理需求。
沸石在水处理中应用的分析研究进展及前景
沸石在水处理中应用的研究进展及前景刘慧芳<华南师范大学化學与环境科学学院)[摘要] 沸石是一种具有优异功能的非金属矿物材料,本文对近两年来沸石在水处理应用的研究进展进行了综合评述。
介绍了沸石在去除水中氨氮、有机物质、重金属离子、等方面的应用。
认为应继续加大对各种天然沸石性能、结构和其改性工艺的研究,充分发挥其应用性能、拓宽其应用范围,使其在环境保护和污染处理中得到更好的应用。
[关键词] 沸石;吸附;离子交换;氨氮;改性沸石;斜发沸石;深度处理;生态床系统;超微沸石;丝光沸石;应用沸石作为一种具有优异功能的非金属矿物材料,在工业中有广泛的应用。
其显著特点是孔隙度高、比表面积大,离子交换性、吸附性、催化性、耐酸性、耐热性、耐辐射性等性能优异, 因此被广泛用于石油化工、环境保护、农牧业、建材工业、轻工业及高新尖端技术等领域。
沸石可用做催化剂、干燥剂、水质软化剂、吸附剂、离子交换剂等,在工业上常作分子筛,用来净化气体、石油及废水处理,海水提钾、淡化、硬水软化等[1]。
目前国际上对天然沸石的开发、研究和生产相当活跃。
本文对近两年来沸石在水处理应用的研究进展进行了综合评述,介绍了天然和改性沸石在去除水中氨氮、有机物质、重金属离子、放射性物质等方面的应用。
1 沸石的由来、结构及其特性1.1 沸石的由来1765年瑞典矿物学家C ronstedt在冰岛玄武岩杏仁状空隙内,首先发现一种白色透明的矿物,因其加热时出现发泡沸腾现象,便以希腊文命名为“zeolite”,意为“沸腾的石头”[2]。
关于沸石的定义存在着一个演变的过程,直至1997 年,国际矿物学协会<IMA)新矿物及矿物命名委员会<CNMMN)沸石专业委员会(IZA>采纳了由D.S.Coombs等18名成员署名发表的有关沸石类矿物命名的建议,将沸石矿物定义为一类结晶物质,其结构以四面体连接形成的格架为特征,四面体由4个氧原子围绕一个阳离子组成[3]。
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新型环境友好材料沸石在水处理中的应用冯岩1 于衍真2 邱立平2(1.济南大学化学化工学院 济南250022; 2.济南大学土木建筑学院 济南250022) 摘 要 沸石由于具有较好的吸附性、离子交换性、催化性、耐酸性和热稳定性,在水处理中能够有效地去除水中的氨氮、有机污染物、重金属离子、氟、磷和含氧酸阴离子,并且在使用和处理过程中不会对环境造成二次污染,是一种环境友好水处理材料。
结合沸石的结构和性能特点,综述了沸石在水处理中的应用,总结了在应用方面存在的问题,并展望了沸石作为曝气生物滤池填料的研究方向。
关键词 沸石 水处理 环境友好材料 吸附 滤料The Application of Z eolite in the W ater T reatmentN ew Type of E nvironment friendly MaterialFE NG Y an 1 Y U Y an zhen 2 QIU Li ping 2(1.School o f Chemistry and Chemical Engineering ,Jinan Univer sity Jinan 250022)Abstract Z eolite is one kind of new style environment -friendly material with characteristics of abs orption ,ion exchange ,catalysis ,acid -resistance and thermal stability ,which can effectively rem ove amm onia nitrogen ,organic com pounds ,heavy metals ,fluorides ,phosphorus and acid anion containing oxygen and w on ’t bring about secondary pollution in the course.In accordance with its structural and property char 2acteristics ,the application of zeolite in water treatment is described ,the problems existed are summarized and the research orientation of bio 2logical filtering medial is prospected.K eyw ords zeolite water treatment environment -friendly material abs orption filtering medial 随着我国国民经济的迅速增长和城市人口的膨胀,生活污水和工业废水大量排放,水污染现象变得越来越严重。
如何在水处理中有效地利用新型环境友好材料已是当今环境领域的重要研究课题。
天然沸石是一种含水框架结构的多孔硅铝酸盐矿物质,独特的晶体结构使其具有选择性离子交换性能、选择性吸附性能、耐酸性能以及催化性能等特性,同时具有较大的比表面积,在污水的有机物去除,去除氨氮,重金属离子去除,去除氟和磷以及微污染水源水的预处理过程中有着较好的应用前景,特别是把沸石作为滤料,能够把天然沸石的吸附性、离子交换性能与滤池的过滤、吸附和生物代谢功能有机结合起来,更好地去除污水中的NH 3N ,有机物、SS 和色度等。
把沸石应用到水处理中,在使用和处理过程中不会对环境造成二次污染,是一种环境友好材料。
以沸石作为水处理材料,有望研究开发出经济、高效的新型水处理技术与工艺,对解决我国日益严峻的水环境污染及水资源短缺问题,具有重要的现实意义。
1 沸石在水处理中的研究进展1.1 去除氨氮从天然沸石的微观结构可以看出,沸石内部具有很多大小均匀的空穴和通道,它们彼此相连,并与外界相通,在一定的物理化学条件下,具有固定的直径,小于这个直径的物质能被其吸附,同时氨氮为极性分子,其分子小于沸石孔道的直径,因此沸石对氨有很强的吸附能力。
沸石对氨氮的去除,还与沸石具有较强的离子交换性能有关,这主要是由于水中的NH 4+离子极易同沸石晶格中结合不紧的K 、Na 、Ca 等碱金属或碱土金属离子发生交换反应,能够有效地去除水中的NH 4+离子。
沸石对氨氮具有较大的吸附容量,在平衡浓度相当高的情况下,每克沸石具有吸附15.5g 氨氮的极限吸附潜力,其吸附容量约是粘土的23倍[1]。
天然沸石不但能很好地去除水中氨离子,而且沸石具有很好的重复使用和再生性能,经过18次重复使用和再生,其氨交换容量仅降低了4%[2]。
目前的研究表明沸石对水中氨氮的去除与沸石的粒径大小、水流流速、温度、初始氨浓度和pH 等因素密切相关,而水中有机物对氨氮去除的影响也很大。
目前活化沸石用于水处理中氨氮的去除比较活跃,天然沸石经过高温焙烧,酸、盐等处理,既可以增大孔容,又增加比表面积,能够有效提高氨氮的交换容量,并且活化沸石成本远比活性炭等其他去除材料低,且再生简单,除氨氮性能优异。
1.2有机物及SS 去除沸石对水中有机物的去除主要是依靠沸石的吸附性能,极性有机物较非极性有机物更容易被沸石吸附,且随分子直径的增大,被吸附的几率也越小。
沸石能与含有极性基团如OH 、〉C ψO 、NH 2或含有可极化基团如〉C ψ〈、C 6H 5等的有机物分子发生强烈的吸附,因此沸石能够吸附水中相当低的对人体具有致癌作用的CHCl 3、T CE (三氯乙烯)、MT BE (甲基叔丁基醚)等有机物。
如在pH 为57的条件下,经氯化钠改性后的钠型沸石对水中的苯酚有较强的吸附能力。
人们通过改变沸石的硅铝比,生产出高硅沸石,用来吸附水中的MT BE 、CHCl 3、T CE 。
高硅沸石对水中MT BE 、CHCl 3、T CE 的吸附容量是所研究的粒状活性炭的812・91・2007年第33卷第3期M arch 2007 工业安全与环保Industrial Safety and Environmental Protection倍[3]。
而且,沸石具有去除水中浊度的作用,其对浊度的去除率在65%左右。
这些研究表明天然沸石特别是经过改性的活化沸石在有机废水的处理中具有很大的应用潜力。
1.3 去除重金属离子沸石本身的格架结构特征和配位键不平衡,决定了沸石能够作为阳离子交换剂使用,能够与水中的Ba2+、Pb2+、Cd2+、Zn2+、Cu2+等重金属发生离子交换反应而得以去除。
同时沸石具有综合治理污染水源的功能,能同时去除水中的Ni2+、C o2+、Cu2+、Pb2+、Hg2+等重金属离子、油类和其他有机物。
试验表明,在酸性pH值范围内天然斜发沸石对水中的Pb2+、Cd2+具有非常好的吸附去除作用,并发现当pH>7后,天然斜发沸石对水中Cd的吸附能力急剧下降,但当pH>10后,天然斜发沸石对水中Pb的吸附能力才有所下降。
当溶液中Pb与Cd共存时,天然斜发沸石对Pb2+的吸附亲合力大于对Cd2+的吸附亲合力[4]。
另有试验表明,丝光沸石和斜发沸石对于消除重金属离子的效果较佳,特别是用碱处理过的沸石,其吸附量可以得到大大提高[5]。
1.4 降氟和降磷由沸石的工艺特性来看,天然沸石不具有去除水中F-的能力,但通过特定的处理可使其具有较强的降氟能力。
目前用于沸石活化降氟的方法主要有:①天然沸石→明矾水处理→灼烧,能够使F-的去除率达到89.8%。
②→HCl处理→T iCl4→灼烧→明矾水处理,F-的去除率达到92.2%[6]。
③天然沸石→MgCl2→120℃烘干,改性为镁性沸石,室内实验表明,镁型活化沸石具有较强的除氟能力,其除氟容量可达每克沸石8mgF-以上[7]。
以上活化降氟方法都是通过离子力向沸石构架中充入阳离子,以补偿沸石晶格中电荷的不平衡性。
改性后的沸石对氟的吸附主要是化学吸附,在吸附过程中同时伴有物理吸附。
含磷废水的排放会引起水体富营养化,导致水体中藻类和浮游生物急剧增殖,水体溶解氧下降,水质恶化,并引起鱼类及其他水中生物大量死亡。
目前除磷方法很多,但均存在一定弊端,沸石作为一种新型除磷材料正越来越受到人们的关注。
天然沸石对磷的吸附量比较小,但经过改性的沸石对磷的吸附量比较大,达到15mg/g,能够很好地去除水中的磷化物。
1.5 去除水中含氧酸阴离子天然沸石经过阳离子表面活化剂改性后,能在保持原来吸附性能和离子交换性能的基础上,大大提高其对水中含氧酸阴离子和非极性有机化合物的去除能力。
经过H DT M A改性沸石对水中CrO2-4的吸附量最大,其次为S O2-4,最后为SeO2-4。
天然沸石经阳离子表面活性剂(CT M AB)改性后处理含铬酸根离子的废水,在15℃时,对铬酸根离子的饱和吸附量为1.597g/kg,吸附性能有了很大提高[8]。
1.6 用作滤料沸石由于具有很多独特的物理化学特性,用沸石作为滤料,特别是生物滤料,能够把天然沸石的吸附性、离子交换性能与滤池的过滤、吸附和生物代谢功能有机结合起来,更好地去除污水中的NH3-N、有机物、SS和色度等。
因此把沸石作为滤料的研究已成为一个新的研究课题。
不过,天然沸石作为滤料,破碎磨损较大,使用前需经过一定的预处理以提高强度。
同时沸石的种类比较多,国内比较常见的有浙江老虎头斜发沸石、山东潍县的斜发沸石、浙江天井山丝光沸石、山东潍县丝光沸石。
它们的结构、物理化学性质都有很大的差别,也就决定了它们作为滤料处理污水的效果有很大的差别。
为了获得最好的处理效果有必要对沸石进行筛选,以选择出最适合作为滤料的沸石。
有实验表明,对天然沸石进行灼烧活化,发现当沸石在500550℃灼烧时既可以提高机械强度(磨损率从未灼烧时的3%左右降低到1.5%左右,破碎率从2.5%降低到1%),又可以增大孔容,增加比表面积,还可以增加阳离子的运动活性,使离子交换进行得更充分[6]。
同砂粒相比,天然沸石对纺织废水的处理效果优于砂粒的处理效果;同时在水力负荷为1.83m/h时SS、BOD、C OD、T N的去除率分别达到74%、99%、92%、92%,并且对色度的去除率高达78%[8]。
混合生物滤料中的天然沸石具有缓冲进水NH3N冲击负荷的能力,最高负荷达到1.2kg/(m3・d)时,仍能使出水的NH3N浓度为零,同时C OD浓度不影响天然沸石的离子交换[10]。
目前以沸石为滤料的研究,大部分都是天然沸石,天然沸石的破碎磨损较大。
因此对天然沸石进行表面改性,提高机械强度,增大吸附和离子交换能力,能够更好地提高沸石对污水中各种污染物的去除效果。