沸石的两种再生方法
天然沸石曝气生物滤柱脱氮性能及生物再生
ｗｅ ｅｓｕ ｉｄ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔｌ ｒ ｔｄｅ ｘ ｅ ｉ ｎ ａｌ ｙ．Ｔｈ ｅｕｔ ｈ ｗ ｈ ｔｔ ｅｒｍｏ ａ ａ ｅｏ ｅｒｓ ｌ ｓ ｏ ｔ ａ ｈ ｅ ｖ ｌ ｔ ｆＣ０Ｄ ７ ｔ ０ ．ｔ ａ ｆＮＨ３ Ｎ ｓ ｒ ｉ ６ ％ ｏ９ ％ Ｓ ｈｔ ｏ 一 ｆｏ ５ ｒｍ ２％ ｔ ２％ ．ａ ｄ ｔ ａ ｆＴＮ ｒｍ ３％ ｔ ７ ｏ８ ｎ ｈ ｔｏ ｆｏ ３ ｏ６ ％ ｕ ｄ ｒｔ ｅｃ ｎ ｉｉｎ ｆｏ ｇ ｎｃｌａ ｉｇ ０． ｎ ｅ ｈ ｏ ｄｔ ｓｏ ｒａ ｉ ｏ ｄｎ ８～ ６ ４ ｋ ｏ ． ｇ
中， 生物不仅 硝化解 吸氨氮 ， 微 还可 以深入 沸石孔道 ， 接利用 沸石 吸附的氨 氮。分级分段 进水可 以提 高沸石生物 直
再生速度 ， 减少再 生时间。 关键词 ： 沸石 ； 曝气生物滤柱 ； 脱氮 ； 生物再生 中图分类号 ： ５９ Ｐ ７ ７ Ｐ ７ ； ５＆９ ４ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ０ ５ ４ ２ ０ ）１ ０ ７ ５ １０ —６ ２ （０ ８ ０ —０６ ～０
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第２ ７卷 第 １ 期 ２０ ０ ８年 １月
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岩
石
矿
物
学
杂
志
Ｖｏ ＿ ２ ｌ ７． Ｎｏ １ ．
ＡＣＴＡ ＰＥ１ Ｒ０Ｌ０ＧＩ ＣＡ ＥＴ Ｍ Ｉ ＮＥＲＡ１ ０ＧＩ ＣＡ
Ｊｎ ， ０ ８ ａ． ２０
环境矿物学 ・
天 然 沸石 曝气 生 物滤 柱 脱 氮 性 能及 生物 再 生
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｔｈ ｅ ｆ ｒ ａ ｃ ｆ ｄ ｎ ｔｉ ｃ ｔ ｎ ｉ ｈ ｅ ｌ ｅ ｂｏ ｏ ｉａ ｅ ａ ｅ ｉ ｅ ｎ ｈ ｉ ｌｇ ｃ ｌｒ ｍｏ ａ ｅ ｐ ｒｏ ｍ ｎ ｅ ｏ ｅ ｉ ｆ ａ ｉ ｎ ｔ ｅ ｚ ｏ ｉ ｉ ｌｇ ｃ ｌａ ｒ ｔ ｄ ｆ ｔ ｒ ａ ｄ ｔ ｅ ｂ ｏｏ ｉａ ｅ ｖ ｌ ｒｉ ｏ ｔ ｌ
分子筛再生温度
分子筛再生温度分子筛是一种重要的催化剂和吸附剂，在工业生产中广泛应用。
分子筛分为无机分子筛和有机分子筛两种，其中无机分子筛又分为沸石型和非沸石型两种。
分子筛在使用过程中会受到各种因素的影响，逐渐失去活性。
为了保持分子筛的催化和吸附性能，需要对其进行再生，其再生过程中的温度是一个非常关键的参数。
本文将重点介绍分子筛再生温度的相关内容。
种类不同、使用条件不同的分子筛其再生温度也会有所不同。
一般而言，无机分子筛的再生温度范围为300℃~800℃；而有机分子筛则较之无机分子筛再生温度要低，一般在200℃~400℃之间。
1. 沸石型分子筛同种沸石型分子筛，再生温度较为接近，通常在过量空气条件下煅烧1~2小时，再生温度为550℃~600℃；但不同的沸石型分子筛则存在较为明显的再生温度差异，比如，ZSM-5分子筛的再生温度较为高，为600℃~800℃。
非沸石型分子筛的再生温度较为低，一般在300℃~450℃之间。
对于SAPO物种的分子筛，再生温度一般在120℃~330℃之间，且低于350℃时不会发生结构崩塌现象。
3. 有机分子筛1. 属性特征分子筛的孔径大小、结构特征以及存在的物种（如阳离子、水分子等）均会影响分子筛的再生温度的选择。
2. 使用条件分子筛的使用条件对其再生温度的选择有重要影响。
例如，操作气体浓度、温度、压力等因素均会影响分子筛的再生温度。
3. 再生方式碱水洗涤和酸洗涤是常见的分子筛再生方式，而不同再生方法对分子筛的再生温度也有不同的要求。
4. 再生过程中的气氛分子筛在再生过程中需要加热，而且通常需要在一定的氧气浓度下进行煅烧，否则再生效果会受到影响。
三、再生温度的选择分子筛在再生时，需要选择适当的温度进行再生。
具体而言，应根据分子筛的特性和再生条件进行选择，避免选择过高或过低的再生温度，以免引发分子筛结构损坏或降低其催化剂或吸附剂的活性。
总之，分子筛再生温度的选择是一个非常重要的问题，在实际应用过程中应当根据分子筛的特性和使用条件进行综合分析和判断。
ZSM-5_沸石的合成、再生及其对废水中有机物的吸附研究
第42卷第12期2023年12月硅㊀酸㊀盐㊀通㊀报BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY Vol.42㊀No.12December,2023ZSM-5沸石的合成㊁再生及其对废水中有机物的吸附研究杨露婷,刘㊀勇(天津大学环境与科学工程学院,天津㊀300350)摘要:针对高盐废水中的有机物去除问题,本文采用水热法合成了不同硅铝摩尔比(Si /Al)的ZSM-5沸石,并进行XRD㊁SEM㊁XRF 和BET 分析,考察了不同Si /Al 沸石对高盐废水有机物的去除效果,研究了沸石的煅烧再生温度,评价了沸石在高盐废水有机物吸附过程中的重复利用性能㊂结果表明,随着原料Si /Al 的增加,ZSM-5沸石粒径逐步减小,比表面积逐步增加,沸石对废水中有机物的吸附效率逐步增大㊂当原料Si /Al 为500时,合成的ZSM-5沸石对废水中有机物的吸附效果较佳,在15次再生重复利用过程中,废水总有机碳(TOC)的去除率均大于92.5%㊂ZSM-5沸石的最佳煅烧再生温度为650ħ㊂关键词:ZSM-5沸石;高盐废水;总有机碳;吸附;再生中图分类号:X703.1㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀文章编号:1001-1625(2023)12-4552-07Synthesis and Regeneration of ZSM-5Zeolite and Its Adsorption on Organic Matter in WastewaterYANG Luting ,LIU Yong(School of Environmental Science and Engineering,Tianjin University,Tianjin 300350,China)Abstract :For the removal of organic matter in high salinity wastewater,ZSM-5zeolites with different silicon aluminum molar ratios(Si /Al)were synthesized by hydrothermal method,and were analyzed using XRD,SEM,XRF and BET.The removal effects of zeolites with different silicon aluminum ratios on organic matters in high salinity wastewater were investigated.The temperature of the regeneration of zeolites through calcination were studied also,and the reuse performance of zeolites in the adsorption process of organic matter in high salinity wastewater was evaluated.The results show that with the increase of silicon aluminum ratio of raw material,the particle size of ZSM-5zeolite gradually decreases,the specific surface area gradually increases,and the adsorption efficiency of zeolite for organic matter in wastewater gradually increases.When silicon aluminum ratio of raw material Si /Al is 500,the synthesized ZSM-5zeolite has a better adsorption effect on organic matter in wastewater.During 15times of regeneration and reuse,the removal rate of total organic carbon (TOC)in wastewater is greater than 92.5%.The optimal calcination regeneration temperature of ZSM-5zeolite is 650ħ.Key words :ZSM-5zeolite;high salinity wastewater;total organic carbon;adsorption;regeneration 收稿日期:2023-06-26;修订日期:2023-07-31作者简介:杨露婷(1999 ),男,硕士研究生㊂主要从事废水资源化的研究㊂E-mail:156****2106@通信作者:刘㊀勇,博士,副教授㊂E-mail:lytju@0㊀引㊀言随着工业化的快速发展,煤化工㊁印染㊁钢铁及制药等行业产生了大量的高盐废水㊂高盐废水中的水资源以及无机盐资源的回收与循环利用是我国工业生产面临的重大难题㊂目前高盐废水的净化方式主要有生物法和物化法两大类[1-2]㊂生物法净化高盐废水的主要问题是微生物容易失活,导致系统不稳定和有机物去除率低[3-5]㊂物化法主要包括高级氧化法㊁电解法以及吸附法等㊂高级氧化法和电解法主要存在成本较高等问题[6-8]㊂吸附法因设备简单㊁条件温和及成本低廉而被广泛使用[9-11]㊂第12期杨露婷等:ZSM-5沸石的合成㊁再生及其对废水中有机物的吸附研究4553㊀活性炭是一种被广泛应用的吸附剂,其使用后需要进行更换或再生[12]㊂活性炭的再生方法通常有高温热解再生法㊁氧化还原化学再生法以及水溶液加热再生法,这些再生过程往往存在活性炭质量损耗㊁性能下降以及产生新的废水等问题[13-14]㊂ZSM-5(zeolit socony mobil number5)沸石为人工合成的硅铝酸盐材料,具有较高的比表面积㊁良好的热稳定性㊁耐酸碱㊁抗积碳以及较好的疏水性等特点,在吸附净化废水有机物和煅烧再生方面均具有良好优势[15]㊂本课题组前期[16-17]利用ZSM-5沸石吸附净化废水中的苯酚㊁喹啉和吲哚有机污染物,发现以ZSM-5沸石为载体的催化剂对废水中的苯酚㊁喹啉和吲哚有良好的净化效果㊂目前的研究大多围绕ZSM-5作为催化剂载体时对废水有机物的净化效果,关于ZSM-5沸石对废水有机物吸附净化效果的研究报道较少㊂本研究拟通过水热合成法制备不同硅铝摩尔比(Si/Al)的ZSM-5沸石,考察其对高盐废水中有机物的吸附去除性能,以及沸石煅烧再生条件和重复利用效果,以期为我国高盐废水中有机物的去除提供参考㊂1㊀实㊀验1.1㊀材料与表征实验所用废水为国内某一煤化工企业所产生的高盐废水,其理化特征如表1所示㊂废水的总溶解性固体含量(total dissolved solid,TDS)采用烘干称重法进行测定㊂废水的总有机碳含量(total organic carbon, TOC)采用总有机碳仪(TOC-VCPH,岛津,日本)测定㊂废水的化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)采用重铬酸钾法测定㊂硫酸根离子(SO2-4)和氯离子(Cl-)采用离子色谱仪(ICS-1100离子色谱仪,Thermo,美国)测定㊂该高盐废水中所含盐分主要为NaCl和Na2SO4㊂硫酸(H2SO4,天津希恩思奥普德科技)㊁硅酸钠(Na2SiO3,天津光复精细化工研究所)㊁铝酸钠(NaAlO2,上海阿拉丁生化科技)㊁四丙基溴化铵(TPABr,天津希恩思奥普德科技)均为分析纯㊂水为市售蒸馏水㊂表1㊀煤化工高盐废水的理化性质Table1㊀Physicochemical properties of high salinity wastewater from coal chemical industrypH value SO2-4content/(mg㊃L-1)Cl-content/(mg㊃L-1)TDS content/(mg㊃L-1)TOC content/(mg㊃L-1)COD content/(mg㊃L-1)1.7013100795001680009905500通过扫描电子显微镜(SEM:4800,日立,日本)测定沸石形貌特征,电压为15kV,放大倍数为20倍;通过X射线衍射分析仪(XRD:D8FOCUS,布鲁克,德国)测定物相结构,扫描范围为5ʎ~50ʎ,扫描速度为5(ʎ)/min;通过X射线荧光光谱分析仪(XRF:S8TIGERⅡ,布鲁克,德国)测定元素含量;通过比表面积分析仪(BET:ASAP2460,麦克,美国)测定比表面积,吸脱附气体为氮气,温度为77.3K㊂1.2㊀ZSM-5沸石合成本研究中ZSM-5沸石采用水热法合成,流程如图1所示㊂Na2SiO3为硅源,NaAlO2为铝源,模版剂为TPABr㊂物料摩尔比为n(Si)ʒn(Al)ʒn(TPABr)ʒn(H2O)=xʒ1ʒ10ʒ5000㊂称取一定量的Na2SiO3㊁NaAlO2于烧杯中,加入蒸馏水溶解,搅拌混匀后加入相应质量的TPABr,室温下磁力搅拌至物料完全溶解后,缓慢加入2mol/L的硫酸溶液调节混合溶液pH值至11.2㊂混合体系在室温下陈化24h后转入水热反应釜,置于烘箱内120ħ下反应10h㊂反应结束后,过滤㊁洗涤固体至滤液呈中性,随后放入烘箱105ħ干燥4h,获得的产物在马弗炉中550ħ煅烧2h(升温速率为10ħ/min),自然冷却至室温,得到最终产品㊂其中x分别为50㊁100㊁150㊁200㊁250㊁300㊁350㊁400㊁450和500,对应产品编号为F1-F10㊂4554㊀新型功能材料硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷图1㊀ZSM-5的合成途径示意图Fig.1㊀Diagram of synthesis pathway of ZSM-51.3㊀ZSM-5沸石吸附废水有机物ZSM-5沸石对高盐废水的净化效果受到硅铝摩尔比㊁煅烧温度和循环利用次数等因素的影响,本研究采用废水总有机碳(TOC)的去除率作为评价指标㊂沸石吸附试验操作如下:在500mL 锥形瓶中加入200mL 高盐废水,并按照5%(质量分数)的比例加入相应质量的ZSM-5沸石,在25ħ恒温水浴环境中振荡150min,随后静置3h,取2mL 上清液测定废水TOC 含量㊂TOC 含量通过总有机碳分析仪(TOC-VCPH,岛津,日本)测定㊂TOC 去除率用式(1)计算㊂η=1-C t C 0()ˑ100%(1)式中:η为TOC 去除率,%;C t 和C 0分别为TOC 采样浓度和初始浓度,mg㊃L -1㊂1.4㊀ZSM-5沸石煅烧再生在目标沸石吸附高盐废水中有机物后,对其进行过滤㊁干燥,随后将沸石产品在马弗炉中不同温度下煅烧2h㊂本研究主要考察煅烧温度对沸石再生效果的影响㊂煅烧温度分别为550㊁600㊁650和700ħ㊂煅烧过程中的升温速度均为10ħ/min,随后自然冷却至室温㊂煅烧后的沸石用于高盐废水中总有机碳的吸附净化,重复测定3次,并通过吸附效率确定最佳的煅烧温度㊂在最佳煅烧温度下对ZSM-5重复进行15次煅烧再生-再利用,每次再生后将其作为吸附剂进行吸附试验㊂通过15次TOC 去除率评价ZSM-5再生效果及其吸附净化效率的稳定性㊂2㊀结果与讨论2.1㊀ZSM-5沸石表征图2㊀不同Si /Al 原料合成ZSM-5的XRD 谱Fig.2㊀XRD patterns of ZSM-5obtained from raw materials with different Si /Al图2显示了不同Si /Al 原料制备的样品F1~F10的XRD 谱㊂所有合成产物在2θ为7.5ʎ~10ʎ和22.5ʎ~24.5ʎ均可观察到5个不同强度的MFI(mobi five)特征峰㊂Jade 6.0软件分析结果证实,所有合成产品的XRD 数据均与ZSM-5(PDF#44-0003)沸石的XRD 谱相匹配,也与文献[18]报道的ZSM-5沸石的XRD 数据相似㊂这些信息确证合成产品均为ZSM-5沸石㊂图3为样品的SEM 照片㊂不同Si /Al 原料合成的ZSM-5沸石的形貌均为明显的六棱柱,且随着Si /Al 的增加ZSM-5沸石粒径有减小趋势㊂当Si /Al 增加时,颗粒的形态从较为 短㊁粗㊁厚 逐渐转变为㊀第12期杨露婷等:ZSM-5沸石的合成㊁再生及其对废水中有机物的吸附研究4555 长㊁细㊁薄 ㊂合成ZSM-5沸石的形态变化与其晶胞中的硅铝原子比例有关㊂图3㊀不同Si/Al原料合成ZSM-5的SEM照片Fig.3㊀SEM images of ZSM-5obtained from raw materials with different Si/Al随着原料Si/Al的增加,ZSM-5沸石产品中的Si/Al增加(见表2)㊂同时,随着原料Si/Al的增加,合成ZSM-5沸石产品中的比表面积也呈增加趋势(见表2),但当Si/Al大于400后沸石的比表面积变化不明显㊂2.2㊀ZSM-5吸附性能图4为F1~F10对高盐废水中有机物的吸附净化效果㊂TOC去除率随着Si/Al的增加而提高,Si/Al由50提高至500时,TOC去除率由F1的20.04%提高至F10的92.55%㊂在F8之前,这种趋势更为明显,当Si/Al为400时,其TOC去除率就已经达到91.84%㊂随着Si/Al的继续提高,其TOC去除率增加缓慢㊂当Si/Al由400提高至500时,TOC去除率由91.84%升高至92.55%㊂当原料Si/Al大于等于400后废水TOC4556㊀新型功能材料硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷吸附去除效率增加缓慢与沸石产品中的Si/Al对比表面积的影响有一定内在联系㊂即当原料Si/Al大于等于400后,沸石产品的比表面积变化不大,约在340m2㊃g-1(表2)㊂表2㊀合成样品的Si/Al和比表面积Table2㊀Si/Al and specific surface area of synthesized samplesSample No.Si/Al of raw material Si/Al of sample Specific surface area/(m2㊃g-1)F15047.6108.7F210067.4160.5F3150105.1185.6F4200122.2204.8F5250153.4220.9F6300184.6263.9F7350284.4287.6F8400358.5338.9F9450395.7336.7F10500422.3340.5提高ZSM-5样品的Si/Al可以显著增加其比表面积㊂比表面积的增加为ZSM-5沸石提供了更多的吸附位点,进而增强其对废水有机物的吸附性能[19-20]㊂依据沸石对高盐废水中总有机碳的吸附净化效果,本研究认为Si/Al为500时合成的ZSM-5沸石较佳㊂下面均围绕原料Si/Al为500时合成的ZSM-5沸石开展研究㊂2.3㊀ZSM-5沸石煅烧再生及稳定性图5为不同温度下煅烧再生后沸石的XRD谱,在550㊁600㊁650和750ħ下样品均表现出了ZSM-5所具有的特征峰,与图2中的XRD数据相似(ZSM-5,PDF#44-0003),这一结果表明煅烧再生后其物相组成未发生改变㊂图6为不同温度下煅烧再生后样品的SEM照片,4个温度下ZSM-5的形貌特征均保持稳定,未出现晶体熔融或坍塌现象㊂图4㊀样品F1~F10的TOC去除率Fig.4㊀TOC removal rate of sample F1~F10图5㊀不同煅烧温度下再生后样品的XRD谱Fig.5㊀XRD patterns of samples after regeneration atdifferent calcination temperatures㊀㊀不同温度下煅烧再生后的沸石进行3次新鲜废水吸附后,高盐废水中有机物的去除率如图7所示㊂4个煅烧再生温度下,TOC去除率都在650ħ时最佳,分别为92.72%㊁79.98%和63.71%㊂煅烧温度过低或过高时ZSM-5沸石对废水TOC的去除率均有所降低,这与煅烧温度对有机物的去除效果以及煅烧后的残余碳含量有关㊂总体上,ZSM-5沸石的最佳煅烧温度为650ħ㊂ZSM-5在650ħ下煅烧后进行再生-再利用吸附试验,废水的TOC去除效率随沸石重复利用次数的变化趋势如图8所示㊂结果表明,煅烧再生沸石在15次循环使用过程中,废水的TOC去除率均大于92.5%,有机物的净化效率比较稳定㊂这一结果表明所合成的高Si/Al的ZSM-5沸石在煅烧再生后对废水有机物的吸附净化效果依然非常稳定,证明本文合成的ZSM-5沸石可以重复煅烧再生并循环用于废水有机物的吸附净化㊂第12期杨露婷等:ZSM-5沸石的合成㊁再生及其对废水中有机物的吸附研究4557㊀图6㊀不同煅烧温度下样品的SEM 照片Fig.6㊀SEM images of samples at different calcinationtemperatures 图7㊀不同煅烧温度下再生后ZSM-5的TOC 去除率Fig.7㊀TOC removal rate of ZSM-5after regeneration at different calcinationtemperatures 图8㊀TOC 去除率随再生次数的变化曲线Fig.8㊀Curve of TOC removal rate changing with regeneration number3㊀结㊀论1)通过水热合成法合成了Si /Al 不同的ZSM-5沸石,随着Si /Al 增加,ZSM-5的粒径减小,比表面积增大,形貌由 短㊁粗㊁厚 转变为 长㊁细㊁薄 ㊂2)TOC 去除率随着ZSM-5的Si /Al 增加而提高,原料Si /Al 为500时合成的ZSM-5沸石对高盐废水有机物具有良好去除率,废水TOC 的去除率大于92.5%㊂3)550~700ħ下煅烧再生后的ZSM-5均保持了良好的物相构成和形貌特征,650ħ为最佳煅烧再生温度㊂4)再生ZSM-5沸石对高盐废水TOC 的去除率均保持在92.5%以上㊂ZSM-5表现出良好的再生性能和优异的废水有机物去除率㊂4558㊀新型功能材料硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷参考文献[1]㊀LEFEBVRE O,MOLETTA R.Treatment of organic pollution in industrial saline wastewater:a literature review[J].Water Research,2006,40(20):3671-3682.[2]㊀SHI J X,HUANG W P,HAN H J,et al.Review on treatment technology of salt wastewater in coal chemical industry of China[J].Desalination,2020,493:114640.[3]㊀LI J,SHI W S,JIANG C W,et al.Evaluation of potassium as promoter on anaerobic digestion of saline organic wastewater[J].BioresourceTechnology,2018,266:68-74.[4]㊀CAO T N,BUI X T,LE L T,et al.An overview of deploying membrane bioreactors in saline wastewater treatment from perspectives of microbialand treatment performance[J].Bioresource Technology,2022,363:127831.[5]㊀MARATHE D,SINGH A,RAGHUNATHAN K,et al.Current available treatment technologies for saline wastewater and land-based treatment asan emerging environment-friendly technology:a review[J].Water Environment Research,2021,93(11):2461-2504.[6]㊀LI W S,LI Y M,GU G W.Application of advanced oxidation processes in the treatment of persistent organic pollutants[J].Industrial WaterTreatment,2004,24(11):9-12.[7]㊀LIU X Y,LI H M,JIA Y,et al.Progress in the application of advanced oxidation process in the treatment of drilling wastewater[J].AppliedChemical Industry,2021,50(8):2275-2279.[8]㊀王㊀韬,李鑫钢,杜启云.含酚废水治理技术研究进展[J].化工进展,2008,27(2):231-235.WANG T,LI X G,DU Q Y.Research progress of phenol-containing waste water disposal technique[J].Chemical Industry and Engineering Progress,2008,27(2):231-235(in Chinese).[9]㊀单㊀宇.电解处理腌制工业有机废水的实验研究[D].沈阳:东北大学,2009.SHAN Y.Experimental study on electrolytic treatment of organic wastewater from pickling industry[D].Shenyang:Northeastern University, 2009(in Chinese).[10]㊀李蕊宁,杨㊀磊,杨㊀帅,等.煤基活性炭对高盐废水中有机物的去除探究[J].山东化工,2021,50(12):230-231+234.LI R N,YANG L,YANG S,et al.Study on removal of organic matter from high salinity wastewater by coal-based activated carbon[J].Shandong Chemical Industry,2021,50(12):230-231+234(in Chinese).[11]㊀刘晓晶,李㊀俊,朱海晨,等.活性炭吸附高盐废水COD的影响因素及应用[J].应用化工,2020,49(6):1519-1522.LIU X J,LI J,ZHU H C,et al.The influence factors and application of activated carbon adsorbing COD in high salt wastewater[J].Applied Chemical Industry,2020,49(6):1519-1522(in Chinese).[12]㊀王倩雯,张㊀丽,刘东方,等.改性活性炭吸附湿法冶金高盐废水中有机物的研究[J].工业水处理,2020,40(6):64-67.WANG Q W,ZHANG L,LIU D F,et al.Study on adsorption of organic matter in hydrometallurgical high-salt wastewater by modified activated carbon[J].Industrial Water Treatment,2020,40(6):64-67(in Chinese).[13]㊀YUEN F K,HAMEED B H.Recent developments in the preparation and regeneration of activated carbons by microwaves[J].Advances inColloid and Interface Science,2009,149(1/2):19-27.[14]㊀GAZIGIL L,ER E R,YONAR T.Determination of the optimum conditions for electrochemical regeneration of exhausted activated carbon[J].Diamond and Related Materials,2023,133:109741.[15]㊀NGUYEN D K,DINH V P,NGUYEN H Q,et al.Zeolite ZSM-5synthesized from natural silica sources and its applications:a critical review[J].Journal of Chemical Technology&Biotechnology,2023,98(6):1339-1355.[16]㊀LIU Y,LU H.Synthesis of ZSM-5zeolite from fly ash and its adsorption of phenol,quinoline and indole in aqueous solution[J].MaterialsResearch Express,2020,7(5):055506.[17]㊀LIU Y,LU H,WANG G D.Preparation of CuO/HZSM-5catalyst based on fly ash and its catalytic wet air oxidation of phenol,quinoline andindole[J].Materials Research Express,2021,8(1):015503.[18]㊀XING M J,ZHANG L,CAO J,et al.Impact of the aluminum species state on Al pairs formation in the ZSM-5framework[J].Microporous andMesoporous Materials,2022,334:111769.[19]㊀WU J,WANG C,MENG X,et al.Enhancement of catalytic and anti-carbon deposition performance of SAPO-34/ZSM-5/quartz films in MTAreaction by Si/Al ratio regulation[J].Chinese Journal of Chemical Engineering,2023,56:314-324.[20]㊀WANG Y L,ZHANG X C,ZHAN G G,et paring the effects of hollow structure and mesoporous structure of ZSM-5zeolites on catalyticperformances in methanol aromatization[J].Molecular Catalysis,2023,540:113044.。
天然沸石作为有效吸附剂在水和废水处理中的应用
天然沸石作为有效吸附剂在水和废水处理中的应用摘要：天然沸石是含量丰富且低成本的资源，是一种结晶水合硅铝酸盐，其骨架之外的孔隙中，含有含有水，碱和碱土金属阳离子。
由于其阳离子交换能力和分子筛性质，过去几十年内天然沸石已被广泛用作分离和纯化过程中的吸附剂。
在本文中，我们回顾了天然沸石作为吸附剂在水和废水处理中的最新发展，讨论了天然沸石的性质和改性。
世界各地的各种天然沸石对于阳离子如铵和重金属离子具有不同的离子交换能力。
一些沸石还能从水溶液中吸附阴离子和有机物。
天然沸石的改性可以通过几种方法进行，例如酸处理，离子交换和表面活性剂官能化，使改性沸石获得较高的有机物和阴离子吸附能力。
关键词：天然沸石、吸附作用、无机离子、有机物、水处理1.引言如今，由于缺乏干净的饮用水，世界正面临水危机。
随着各行业的快速发展，工业生产已经产生了大量的废水，排放到土壤和水体系中。
废水通常含有许多污染物，如阳离子和阴离子，油和有机物，对生态系统产生了强烈的毒性作用。
去除这些污染物需要低成本、效率高的技术，并且在处理废水处理方面，在过去几十年中已经开发了各种技术。
目前，吸附被认为是用于水和废水处理中相对简单和有效的技术，并且该技术的成功在很大程度上取决于有效吸附剂的发展。
活性炭[1]，粘土矿物[2,3]，生物材料[4]，沸石[5,6]和一些工业固体废物[7,8]已经被广泛用作废水处理中吸附离子和有机物的吸附剂。
自从最初在火山沉积岩中发现沸石矿物以来，世界许多地区都发现了沸石凝灰岩。
在过去几十年中，天然沸石已经在吸附，催化，建筑工业，农业，土壤整治和能源[9,10]等方面得到了应用。
据估计，世界天然沸石消费量为308万吨，2010年将达到550万吨[11]。
天然沸石是具有多孔结构的水合硅铝酸盐矿物，具有一系列宝贵的物理化学性质例如阳离子交换，分子筛，催化和吸附。
由于这些性质和世界范围内的广泛存在性，天然沸石在环境应用中的应用正在引起新的研究兴趣。
分子筛与分子筛纯化系统
分子筛与分子筛纯化系统一、分子筛的品种型号分子筛（又称合成沸石）是一种硅铝酸盐多微孔晶体，它是由SiO和AIO四面体组成和框架结构。
在分子筛晶格中存在金属阳离子（如Na, K，Ca等），以平衡四面体中多余的负电荷。
分子筛的类型按其晶体结构主要分为：A型，X型，丫型等.A型主要成分是硅铝酸盐，孔径为4A（1A=10 -10米），称为4A （又称纳A型）分子筛；用Ca2+交换4A分子筛中的Na+,形成5A的孔径，即为5A （又称钙A型）分子筛；用K+交换4A 分子筛的Na+,形成3A的孔径，即为3A （又称钾A型）分子筛。
X型硅铝酸盐的晶体结构不同（硅铝比大小不一样），形成孔径为9—10A的分子筛晶体，称为13X（又称钠X型）分子筛；用Ca2+交换13X分子筛中的Na+,形成孔径为9A的分子筛晶体，称为10X （又称钙X型）分子筛丫型丫型分子筛具有X 型分子筛烃似的晶体结构，但化学组成不同（硅铝比较大）通常用于催化领域。
分子筛是一种硅铝酸盐，主要由硅铝通过氧桥连接组成空旷的骨架结构，在结构中有很多孔径均匀的孔道和排列整齐、内表面积很大的空穴。
此外还含有电价较低而离子半径较大的金属离子和化合态的水。
由于水分子在加热后连续地失去，但晶体骨架结构不变，形成了许多大小相同的空腔，空腔又有许多直径相同的微孔相连，比孔道直径小的物质分子吸附在空腔内部，而把比孔道大得分子排斥在外，从而使不同大小形状的分子分开，直到筛分分子的作用，因而称作分子筛。
它主要用于各种气体、液体的深度干燥，气体、液体的分离和提纯，催化剂载体等，因此广泛应用于炼油、石油化工、化学工业、冶金、电子、国防工业等，同时在医药、轻工、农业、环保等诸多方面，也日益广泛地得到应用。
3A型分子筛，主要用于石油裂解气、烯烃、炼气厂、油田气的干燥，是化工、医药、中空玻璃等工业用干燥剂。
化学式：2/3K2O • 1/3Na22O • AI2O3 - 2SiO2・ .9/2H2O主要用途： 1 、液体（如乙醇）的干燥2、中空玻璃中的空气干燥3、氮氢混合气体的干燥4、制冷剂的干燥4A型分子筛主要用于天然气以及各种化工气体和液体、冷冻剂、药品、电子材料以及易变物质的干燥、氩气纯化、甲烷、乙烷丙烷的分离。
沸石转轮吸附+rto催化燃烧原理
沸石转轮吸附+rto催化燃烧原理
沸石转轮吸附+rto催化燃烧原理是一种先进的空气净化技术，它采用了沸石转轮吸附和RTO（再生热氧化）催化燃烧两种方法相结合的方式，能够有效地去除空气中的有害气体和颗粒物。
沸石转轮吸附是一种物理吸附方法，通过将空气通过沸石转轮，使沸石表面吸附有害气体和颗粒物，从而去除它们。
RTO催化燃烧则是一种化学反应方法，将有害气体在高温下与氧气反应，生成无害的水和二氧化碳。
沸石转轮吸附和RTO催化燃烧相结合的原理是，在沸石转轮吸附后，将含有有害气体的空气进入RTO反应器内，在高温下进行催化燃烧反应，将有害气体分解为无害物质。
然后再将处理后的空气经过沸石转轮吸附，去除残留的微小颗粒物，最终实现空气净化。
沸石转轮吸附+rto催化燃烧原理具有高效、可靠、安全、环保等优点，被广泛应用于化工、医药、电子等领域的空气净化。
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天然沸石改性处理氨氮废水及其再生的研究
２０ 年 （ ３ ） ６期 ０ ７ 第 ５卷 第
工 阵 技
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７００ ） ３９０
吴 奇 ’ 书国 ’ ， 李 ， 韩 燕 陈振桓 ，
（． １西安航 空技 术 高等专科 学校 动 力 工程 系 ， 西 西安 ７０７ ； 陕 １０７ ２ 国石 油 兰 州化 工研 究 中心 ， 肃 兰 州 ７０ ６ ；冲 国石 油甘 肃 白银 销 售分 公 司 ， 肃 白银 冲 甘 ３ ００３ 甘
摘要 ： 沸石 对 ＮＩ － 具有较 高的选择 吸 附性 ， ｈ 可有效去 除废 水中的氨 氮。 通过综述沸石的结构特征 、 去除氨 氮的影响 因素、 沸 石的再生等方面的研究进展 ， 并提 出了今 后的研究方向。 关键 词 ： 沸石 改 性 氨氮 再 生
下的离解 平衡 式 ： Ｎ 州 Ｈ３ Ｈ Ｈ ＋＋ （－ ） ２ １ 可 以看出 ：氢离子浓度增 大即 Ｐ Ｈ值 减小平衡 向左移动 ， 这 时Ｎ ｄ Ｈ 增多 ，沸石 能够吸附较 多 Ｎ－ ，其 平衡浓度降低 ， Ｉ 的 ｈ 但 Ｐ Ｈ过低 时 ，污水 中 的 浓度增 大从而会 与 Ｎ－＊发生交 换竞 Ｉ ｈ １ 前 言 争， 这是 因为 Ｎ ＋直 径为 ０２ ６ ｍ， Ｈ４ ．８ ｎ Ｈ 直径 为 ０２ ０ ｍ， 者均 ． ｎ 两 ４ 氨氮对人体和水体 具有 一定 的危害 ， 水质指标中氨氮是 引起 可以进入沸石孔道 。 水体富营养化和环境污染 的一种重要污染物 。 目前 ， 除废水 中 去 同样 Ｎ Ｉ 与溶解 的氨分子存在下面 的化学平衡 ： Ｉ＋ ， Ｎ ＋ Ｈ一 Ｎ ３Ｈ０ Ｈｄ Ｏ Ｈ ・ ２ （－ ） ２ ２ 氨态氮的方法主要有生物 法、 离子交换 树脂法和气提法等 ， 都 但 因为经济或技术 等方面的原 因而不能有效地解决这一问题。 鉴于 可见 当 Ｐ ７ ， Ｈ＞ 时 反应 向右 进行 ， Ｈ＋ Ｎ ４比率降低 ， 中主要 水 沸石有着 良好 的吸附与离子交换性能 ， 我国是世 界上少数几个 以游离 Ｎ ， 而 Ｈ 的形 态存在 ， 导致沸石 的吸附量减少 ， 不能发挥应有 富产沸石 的国家之一 ， 、 美 日等 发达国家 已将沸石应用在 污水处 的作用 ， 而使离子交换量降低 。如 ２ ￣ ｐ ＝ ００时 ， ０Ｃ，Ｈ １ ． 氨水溶液 中 Ｈ３ ０ 理、 特效干燥剂 、 土壤饲料改 良剂等方面 ， 而我们 大部分停 留在 出 Ｎ 占 ８ ％。 同时 ， 沸石 因其产地不 同， 的物 质组 成也相应不同 ， 的可 它 有 卖原矿为主甚 至干脆 闲置不用。 因此加强对沸石 的开发 和利用研 究非 常 必 要 。 能本身就具有较高 的空 隙比 ， 其受 Ｐ Ｈ值 的影 响也就限于上 面的 平衡关 系 ， 然而有 的沸石则本身 的空隙 比并不 高 ， 而在 强酸环境 ２ 主要研 究方 向 下部分的溶解 了沸 石空穴和孔道 中的杂质 ， 使得其 比表 面积 明显 ２１沸石 改性 方 法 的 研 究 ． 增大 ， 这种效应甚至 高于上述平衡对 它 的影 响 ， 以针对 不 同地 所 沸石 的改性方法大多有碱改性脱硅 ， 酸改性脱铝溶 解沸石孔 域的沸石也就有不 同的最佳 Ｐ Ｈ值。Ｍ・ ￣ｉｓ ４ 究 发现沸石 Ｓｒ ｌ 研 ｏ ｕ【 道杂质 ， 以及利用沸石 的活性离子进行交换负载活性物质等几个 吸附氨氮 的最佳 Ｐ Ｈ值为 ４ 。而刘玉亮 等 现沸石 吸附氨氮 的 发 方面。 ｐ Ｈ值为 ６ 右。 左 Ｓｉ＿ｙ ｎ ａ ｇ 等通过对 沸石采用不 同浓度 、 同反应 时 ２ ． 力 负荷 ｈｎ Ｊ１ ｇＫ ｎ ｔ ｌ 不 ． ３水 ２ 间的 Ｎ Ｏ ａ Ｈ热溶液 法处 理及 ５ ０Ｃ 熔解处 理的实验证 明通 过 ５ ￣热 合适并恰 当的接触时间是保证吸附平衡 的基础 ， 也是提高吸 用 ３ Ｎ Ｏ ５ ￣热熔 解 ２小时后采 用热溶液法 处理 的低等 级 附效率 的重要 因素 ， Ｍ ａ Ｈ ５ ０Ｃ 因此对应不 同粒径不 同床 高的沸石柱也有着 Ｓｒｇ ｅ ｏ ｕ ￣对 Ｔ ｒｉ （ ｏａ ｔ ｅ 沸石样 品 ｕｋ ｈ Ｄ ｇｎｅ ） ｓ ｐ 沸石 的交换能力显著提 高， 其原 因在 于通 过该 方法除去 了沸 石中 相应 的水力 负荷 。Ｍ． ａｉ ｌｔ 没有离子交换 能力 的长条石及石英 。从 而显著提高沸石的 Ｓ／ Ｌ Ｉ 的动 态实验研究 发现 ： 温度 为 ２ ℃、 Ｈ值为 ４ 流速 为 ０５ ／ Ａ 在 ５ Ｐ 、 ． ｍｌ 比， 改善了沸石 的微观结构。 ａ ｎ 进水停留时间 ５ ｒｉ、 分钟 时 ， 获得最高 的交换 能力 。他 同时还发 李哗田 等将 沸石与 氢氧化钠 改性 溶液在恒温 ９ — ５Ｃ ０ ９ ￣下水浴 现在起始浓度 １ｍ ／ ２ ｇ １时无 法达 到 １０ ０ ％的去除率 。Ｂ ｏ ｅ 【 ］ ｏｋｒ １ － ０￣ 加热 ３ 进行 改性 ， ｈ 发现 ： 低浓度时 （ 于 ｌ ｏ／）氢 氧化 钠对 人则认为沸石 的离子交换过 程发生在 ｌｍｎ之内 ，当停 留时间 在 小 ｍｌ ， Ｌ Ｏｉ 沸石有一定 的改性效果 ， 氨氮去除率 由 ７ ％提高到 ８ ％以上 。但 ＜ ｒ ｎ时泄露 已明显加快 。 ０ ０ ６ｉ ａ 当氢氧化钠溶 液浓度超过 ２ ｏ Ｌ时 ， ｍｌ ／ 改性效 果明显下降 ， 浓度达 ２２ ．４污水 组 成 ． 到 ５ ｏ Ｌ以上时 ， ｍｌ ／ 沸石基本上失效。 污水 中的部分 阳离子会与 Ｎ ｌ＋ ｉ 产生交换竞争 。在一般 的城 ， 江酷０ 研究表 明： 等 利用无机盐改性 的沸石 的效果最佳 ， 机 市污水 阳离 子组成 中 ， 为主要 的干扰 离子 ， ａ－ 无 ｃ ２ ＭＣ、 ａ 的影 ａ Ｎ＋ 盐改性沸石制备最佳条 件是： 中钠 离子浓度为 Ｏ８ ｇ ， 水 响较小， 溶液 ．ｍ ／ 在 Ｌ 其影响程 度随着浓度 的上升较为均匀 的增加 。 浴温度 ７ — ５Ｃ ， 固液 比 １ ０投加 沸石 ， ０ ７￣时 按 ： ５ 浸渍 时间为 ２ ， ｈ 过 Ｍｃ ｅ ｈ“ 人发现 Ｃ ＂Ｍ 、 ａ、 四个干扰 阳离子中 ， ｉｔ ｖｇ 等 ｄ、 Ｎ＋ 滤后 滤 饼 在 １ ｏ ０ ℃下 干 燥 ｌ． ｌ １ 对 Ｎ Ｉ 的离子交换过程抑制作用最 明显 ，使氨 的去除率减少 了 Ｉ＋ ， Ｍ． ａｉ ｌ ［ 采 用 ０ ０ ＭＨ Ｏ Ｓｒｇ ４ ｏｕ １ ． ５ Ｎ ３对 粒 径 １ ２ ｍ 的 Ｔ ｒｉ ２ ％以上。张曦【 实验发现在不 同阳离子共 存的情况下 ， 可 ０ －ｒ ａ ｕｋｓ ｈ ０ ２ 等 （ ｏａ ｔ ｅ Ｄ ｇｎｅ ）沸石样品处理后测量其交换能力 发现氨氮处理能力 使沸石 吸附量降低 ５ ％以上 ，其他 Ｃ ＂Ｍ 、 ａ 离子则相差不 ｐ ０ ｄ、 Ｎ 提高 了 ２ ％， ２ 吸附能力达到 １ ２ ｇ Ｉ ＋Ｎ ． ｍ Ｎ－ ＿ 。 ３ ｈ 大 。而 Ｗｅｔｅｌ ￣ 人却发现 ： ａ 比 具有更高 的抑制作用。 ａ ｒ ｙ嘴 ｈ ｅ ｃ２ ＋ ２２沸石 处 理 工 艺 的研 究 ． 同时还发现干扰离子对氨 的去除率影响只有不到 １％。 ０ ２２１ 径 的 选择 ． 粒 ． ＴＣＪｒ ｎｅ ｔ 通过对 的研究 发现含有柠檬 酸和和乳蛋 白 ．． ｇ ｓｎ 等 ｏｅ 沸石 的粒径是决定其 吸附能力 的一个重要 因素 ，粒径小 ， 沸 的氨氮废水反而增大 了斜发沸石的氨交 换能力 。 石相对富集 ， 比表 面积增大 ， 受力 点增多 ， 空隙结构也有改 善 ， 交 ２２５再 生 ．． ． 换容量相对较大 ， 氨氮 的去除选率越快 ， 交换动力学状况越好 ， 不 当出水 中 Ｎ 泄露超过运行要求 时 ， 对沸石进行再生处 Ｈ 需 利点在于水头损失增大 。 ｉ ｃｕ ａ 四 Ｌｕ ｈ —ｎ 等人发现 ， 粒径减小 ， 静态 吸 理 。刘玉亮【等选 择重量 比为 ３ ７的 Ｎ Ｃ＋ ａ Ｈ混合液作 为斜 ： ａ ＩＮ Ｏ 附容 量 会 有 明显 的增 加 。 Ｒ ｙｓＯ ［ 人 发 现 粒 径 分 别 为 发沸石 的再生剂 可进行 ３次再生重复使用 ，有 效寿命可达 １０ ｅｅ ｏ ３等 ４ｈ ０３ 一 ｍ １３ ｍ和 ０６ ２５ ｍ 的三种 沸石 中， ． ｌ ｍ，－ ｍ ５ ．— ． ｍ 粒径 １ ３ｍ 的 以上。袁 俊生 【采用两种洗脱剂（ 化钠溶液 和氧化钙乳液 ） － ｍ ‘ 氯 进行 去 除效果最好 。Ｈｌ ａ￣ ａ ｙ Ｒ现 Ｏ５ ｌ ｍ 的沸石粒径具有最好 的交 洗脱结果证 明 ， 型沸石也有很好 的除氨 能力 ， 回收率可达 到 ｖ ．一 ｍ 钙 氨 换能力 。ＣＲ ｔ ａ ｍｓｕ 呗 Ｕ ．ａ ｎ ｔ ｋｌ 采用 ７ １ ｒ ａ ａ － ５ ｍ的沸石用 于处 理生活 ９ ． ％。 ａ ５６ 污水中残 留的氨和磷。 张曦等 【通过 ２ ０ ｇ 的 Ｈ １ ５ｍ ／ ｌ Ｃ 溶液和 Ｎ Ｃ 对氨 氮解 吸 的效 ａ１ ２２２Ｐ 值 ．． Ｈ 果 比较 发现 Ｈ １ Ｃ 溶液好于 Ｎ Ｃ 溶液 、 吸率 最高 可达到 ６ ％。 ａ１ 解 ｏ Ｐ Ｈ值对沸 石的吸附有着一定的影 响 ，首先在废水中存在 如 王 曙光 Ⅱ采用 ０６ｍｏＬ的 Ｎ Ｃ 溶 液 ， １ （ ． ｌ ／ ａＩ 以 Ｏ 下转 ５ ４页 ）
沸石转轮的再生知识
沸石转轮的再生知识沸石分子筛吸附浓缩装置适合于处理低浓度、大风量的VOCs污染废气，可将低浓度、大风量的污染空气浓缩处理变为小风量、高浓度的废气后进行热力燃烧处理，效率和安全性都得到提升，而且可以降低运行成本，实现低成本、高效率的VOCs尾气处理，最终达标排放。
沸石转轮在使用过程中要注意哪些事项，已成为VOCs治理行业技术人员及VOCs 治理设备使用方需要密切关注的问题。
沸石转轮经过长期使用后，总会有一些灰尘或是高沸点的VOC物质附着在吸附模块入口侧的表面或是蜂窝状孔道的表面。
导致风阻增加、吸附除去效率降低。
通常，在停机检修时，用高压空气对沸石转轮进行吹扫即可清除其表面附着的灰尘，恢复其本来性能。
但是，当灰尘与高沸点的VOC或者油类物质一起附着在沸石转轮表面时，仅仅靠高压空气吹扫很难除掉。
此时可采用热水或者是低压水蒸气对沸石转轮进行清洗净化、实现再生。
该方法尤其对水溶性VOC特别有效。
由于沸石转轮是用无机粘合剂将分子筛涂覆在陶瓷纤维纸表面制造而成的。
水洗时不仅转轮不会龟裂变形，也不会发生由于分子筛脱落所导致的性能劣化，使用寿命缩短等问题。
一般来说，由于集成电路或者液晶显示屏等生产过程的废气中含有高沸点物质——易发生聚合的有机物。
在对其进行吸附净化处理时，在通常的标准再生温度（180—200℃）操作条件下，会发生由于脱附不完全或者由于聚合反应生成的高沸点物质蓄积在沸石转轮中。
这样不仅造成吸附净化效率降低，而且当沸石转轮中蓄积的VOC超过一定含量时，即使是在标准再生温度操作情况下也有发生VOC自燃导致沸石转轮烧损或是引发火灾的危险性。
如果蓄积的VOC为水溶性，可以采用前述的水洗方法将蓄积在转轮中的VOC溶出，使转轮得到再生。
蓄积赋活方法就是对于通常采用标准再生温度（180—200）的系统，定期（一般每隔2—6个月）实施高温再升（300℃）运转，高温再生运转的时间一般为12—24小时，这样就可以使蓄积在沸石转轮中的高沸点VOC完全脱附、沸石转轮得到赋活再生。
生物沸石
生物沸石利用天然非金属矿产来进行水处理由于成本较低，无二次污染，逐渐成为当前环保研究的热点之一。
沸石是一种含水的碱金属或碱土金属的硅铝酸矿物，分子式一般可表示为M2/nO·Al2O3·XSiO2·YH2O，其中n为阳离子的化合价。
沸石骨架最基本单元结构是以Si为中心，形成4个顶点有氧配置的SiO4四面体以及Al取代Si并置换成AlO4四面体的结合体。
硅（铝）氧四面体通过桥氧连接，在平面上显示为多种封闭的环状结构，在三维空间上可形成多种形状的规则多面体，并构成沸石相互连接的多维孔穴群或孔道体系。
正因为沸石具备网架状的特殊空间结构和相互连接的孔穴和孔道，使得其比表面积极大（400～800m2/g）。
另外，由于沸石构架上的碱和碱土金属离子极易与水溶液中的阳离子发生交换作用，从而使沸石具有良好的吸附、交换性能。
由于沸石具备孔隙度高、比表面积大、表面粗糙以及吸附性能良好等特点，可吸附有极性的分子和细菌，对细菌有富集作用。
沸石的微孔结构适于微生物生长繁殖，对微生物无毒害，因此沸石是一种理想的生物载体。
1994年首次提出了“生物沸石”的概念，即以沸石作为微生物生长的载体，借助沸石内部富有空穴和孔道的结构特点，通过吸附富集极性分子和细菌，创造微生物生长条件，使沸石表面生长一层生物膜，以同时发挥沸石的吸附性能和生物膜的作用，去除水中的污染物质。
研究表明生物沸石可以改进沸石的水处理特性，使生物、沸石共同起作用。
例如用它与混凝沉淀相结合，能高效去除水中氨氮、亚硝酸盐氮、锰、有机物、嗅和味、改善色度等；还能利用沸石表面富集的硝化细菌群，将吸附的多量氨氮转化为硝酸盐氮，从而空出吸附位，达到原位再生的目的。
另有研究表明沸石富集水体中的微生物，在充足的溶解氧条件下，微生物在沸石表面形成生物膜，同时沸石自身表面有机物的分解可使以有机物为养料的微生物生长繁殖，使得沸石在一定程度上得以再生，大大延长了生物沸石的使用周期。
沸石的原理沸石的原理
沸石的原理沸石的原理
沸石是一种多孔性的天然矿石，主要由硅酸盐和铝酸盐组成。
它具有特殊的晶格结构，其中包含许多小孔道和通道。
沸石的原理是通过其多孔性结构，能够吸附和分离气体和液体中的分子。
沸石中的小孔道和通道可以根据分子大小和性质选择性吸附不同物质。
它的吸附能力是基于其特殊的表面化学性质和晶格结构。
当气体或液体通过沸石时，沸石的小孔道和通道会吸附其中的分子。
吸附过程可以通过物理吸附和化学吸附来实现。
物理吸附是通过分子之间的范德华力或静电作用力，将分子吸附在沸石表面。
化学吸附是通过化学反应将分子与沸石表面结合。
沸石的原理主要基于以下几个方面：
1. 多孔性结构：沸石具有许多微小的孔道和通道，提供很大的表面积，从而增加了吸附能力。
2. 可选择性吸附：沸石的小孔道和通道可以根据分子大小和性质选择性地吸附不同物质。
3. 表面化学性质：沸石表面具有一定的化学反应性，可以通过化学吸附将物质吸附在表面。
4. 再生性：沸石可以通过加热或者其他方式进行再生，将吸附的分子释放出来，恢复吸附性能。
沸石的原理使得它在吸附剂、分离膜、催化剂等方面具有广泛的应用，如空气净化、水处理、石油化工、环境保护等领域。
氨氮处理
废水中的氮常以合氮有机物、氨、硝酸盐及亚硝酸盐等形式存在。
生物处理把大多数有机氮转化为氨，然后可进一步转化为硝酸盐。
水中氨氮的去除方法有多种，但目前常见的除氮工艺有生物硝化与反硝化、沸石选择性交换吸附、空气吹脱及折点氯化等。
下面我们详细介绍一下这几种水中氨氮的去除方法：一、生物硝化与反硝化(生物陈氮法)(一) 生物硝化在好氧条件下，通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用，将氨氮氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的过程，称为生物硝化作用。
生物硝化的反应过程为：由上式可知：(1)在硝化过程中，1g氨氮转化为硝酸盐氮时需氧4.57g；(2)硝化过程中释放出H+，将消耗废水中的碱度，每氧化lg氨氮，将消耗碱度(以CaCO3计) 7.lg。
影响硝化过程的主要因素有：(1)pH值当pH值为8.0～8.4时(20℃)，硝化作用速度最快。
由于硝化过程中pH将下降，当废水碱度不足时，即需投加石灰，维持pH值在7.5以上；(2)温度温度高时，硝化速度快。
亚硝酸盐菌的最适宜水温为35℃，在15℃以下其活性急剧降低，故水温以不低于15℃为宜；(3)污泥停留时间硝化菌的增殖速度很小，其最大比生长速率为＝0.3～0.5d-1(温度20℃，pH8.0～8.4)。
为了维持池内一定量的硝化菌群，污泥停留时间必须大于硝化菌的最小世代时间。
在实际运行中，一般应取＞2 ,或＞2 ；(4)溶解氧氧是生物硝化作用中的电子受体，其浓度太低将不利于硝化反应的进行。
一般，在活性污泥法曝气池中进行硝化，溶解氧应保持在2～3mg/L以上；(5)BOD负荷硝化菌是一类自养型菌，而BOD氧化菌是异养型菌。
若BOD5负荷过高，会使生长速率较高的异养型菌迅速繁殖，从而佼白养型的硝化菌得不到优势，结果降低了硝化速率。
所以为要充分进行硝化，BOD5负荷应维持在0.3kg(BOD5)/kg(SS).d以下。
(二) 生物反硝化在缺氧条件下，由于兼性脱氮菌(反硝化菌)的作用，将NO2--N和NO3--N还原成N2的过程，称为反硝化。
沸石转轮知识讲解
定期进行清洗保养 使用洁净水，利用高 压喷嘴形成微细雾滴， 并以系统冷却段干净 空气做气流载体。
沸石转轮装置概述
转轮闷燃的预防与处置
以纯气(如氮气)作为系统异常停机 时的保护气，置换转轮系统中残留 的氧气，并配合以启动淋水喷雾系 统作为防止闷燃现象出现或持续进 行的应对策略，降低事故发生的概 率。
整体吊出。 蒙特、西部技研、 霓佳斯、国产转轮
较大
人工更换，耗时耗 力，过程繁琐。
国产转轮
盘式转轮直径决定 了设备高度相对固 定；筒式结构长宽 高相对灵活，安装 适应性更好，处理 风量越大，优势越
明显
国内外转轮技术对比 沸石含有率75%以上
东洋纺
转轮的净化效率，最高可达98.5%
非蜂窝陶瓷基材，比热容更低，无 冷却分区
上海盛剑环境系统科技有限公司
SHANGHAI SHENGJIAN ENVIRONMENTAL Company
沸石转轮知识讲解
目录
1 沸石介绍
2
沸石转轮的发展历程
3
沸石转轮装置概述
4
国内外转轮技术对比
5 问答及讨论
1
沸石介绍
沸石介绍
沸石是一种多微孔硅酸盐或硅铝酸
盐晶体，由硅氧四面体或铝氧四面体通
国内外转轮技术对比
不同形式转轮的对比
对比类别
占地
安装更换 代表企业
筒式沸石转轮
盘式沸石转轮
活性炭吸附转轮
备注
相对灵活
壳体及沸石可分批 进入现场安装，安 装沸石仅需人工， 不需吊车；后期沸 石损伤更换沸石模
块即可
东洋纺
相对固定
须用吊车将拼装好 的转轮盘整体装入 壳体，安装精度的 控制工作量大，风 险较高。检修或更 换沸石不方便，需
镧／铝改性沸石的磷释放条件及再生能力研究
中图分类号 ： Ｘ ７ ０ ３ ． １
文献标 志码 ： Ａ
文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ２ ｏ ４ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ７ — １ ４ ７ ３ — ０ ６
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． １ １ ６ ５ ４ Ｏ ａ ｅ ｓ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ７ ． ０ ２ ７
ｓ ｏ ｏ ｒ ｃ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍ ｅ ｎ ｔ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｌ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｒ ｅ ａ ｃ ｈ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｒ ｉ ｖ ｅ ｒ ， Ｍ ｉ ｎ ｉ ｓ ｔ ｒ ｙ ｏ ｆ Ａ ｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ｅ ／ Ｋ ｅ ｙ Ｏ ｐ ｅ ｎ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｅ ｃ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ － ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ Ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｉ ｎ ｌ ａ ｎ ｄ Ｆ ｉ ｓ ｈ ｅ ｉ ｒ ｅ ｓ ， Ｗｕ ｘ ｉ ２ １ ４ ０ ８ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ． Ｗｕ ｘ ｉ Ｆ ｉ ｓ ｈ ｅ ｙ ｒ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ， Ｎ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ Ａ ｇ ｉ ｒ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｗｕ ｘ ｉ ２ １ ４ ０ ８ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ３ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ３ ０ ０ ０ ７ ２ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ４ ． Ｄ ｉ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｒ ａ ｄ ｉ － ｇ ｌ ｏ ｒ ｙ Ｂ ｉ ｏ ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ —
潜流水平沸石湿地系统的脱氮调节再生功能
Ｖ ． ４ Ｎｏ． １３ ４ Ａｐ ．２ ０ ｒ ０６
潜流水 平沸石湿地 系统 的脱氮调 节再生功能
付 融冰 ， 海真 ， 国维， 杨 顾 张 政
（ 同济 大学 污染控制与资源化研 究国家重点实验室 ， 上海 ２ ０ ９ ） ０ ０２
摘要 ： 构建 了潜流型芦苇沸石人工湿地． 通过两块并行湿地 的相互切换运行 ， 使得湿地具备 了较强 的氮去除能力 ， 也
Ｗ ｅ ｌ ｎ ｏｒＮｉｒ ｇ ｎ Ｒｅｍｏ ａｌ ｒ ｍ ｍｅ ｔｃ Ｗ ａ ｔ ｗａ ｅｒ ｔａ ｄｓｆ ｔｏ ｅ ｖ ｏ Ｄｏ ｆ ｓ ｉ ｓｅ ｔ
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第 ３ 卷第 ４ ４ 期
２０ ０ ６年 ４月
同 济 大 学 学 报（ 然 科 学 版） 自
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天然沸石和改性沸石在废水处理中的应用研究
沸石的种类多种多样，且结构复杂，是一种含有 水和碱（或碱土金属）的铝硅酸盐矿物，具有多孔道 的架状结构。它天然无污染，有广泛的资源，大量的 储备，价格便宜且易于获得，并且可以通过再生来重 复使用。其中可以分为两大类：天然沸石和合成沸 石。１７５６年，天 然 沸 石 被 首 次 发 现［１３］。 沸 石 的 独 特性使其具有多种特点，例如可以吸附、离子交换、分 离、耐酸碱、耐辐射、干燥和催化等。因此它可广泛用 于环境保护、化学工业、农业、畜牧业、轻工业、石油加 工、建材工业和高科技尖端技术等领域中［４６］。
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第 ４８卷第 ５期 ２０１９年 ５月
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专论与综述
应 用 化 工 ＡｐｐｌｉｅｄＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ
Ｖｏｌ．４８Ｎｏ．５ Ｍａｙ２０１９
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天然沸石和改性沸石在废水处理中的应用研究
左思敏，荆肇乾，陶梦妮，陶正凯，王印
（南京林业大学 土木工程学院，江苏 南京 ２１００３７）
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｎａｔｕｒａｌｚｅｏｌｉｔｅａｎｄｍｏｄｉｆｉｅｄｚｅｏｌｉｔｅｉｎ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔ
ＺＵＯＳｉｍｉｎ，ＪＩＮＧＺｈａｏｑｉａｎ，ＴＡＯＭｅｎｇｎｉ，ＴＡＯＺｈｅｎｇｋａｉ，ＷＡＮＧＹｉｎ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｊｉｎｇＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００３７，Ｃｈｉｎａ）
１５２５０９８６００３，Ｅ－ｍａｉｌ：５１０３１１９６２＠ｑｑ．ｃｏｍ 通讯联系人：荆肇乾（１９７５－），博士，教授，从事水污染控制技术研究。电话：１３９１５９６７５６９，Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｑｊｉｎｇ＠ｎｊｆｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
第 ５期
沸石再生的3种方法
沸石再生的3种方法一、热风再生方法热风再生是一种常用的沸石再生方法，它的原理是利用高温热风将吸附在沸石上的物质进行脱附。
具体操作过程如下：首先，将装有饱和吸附物的沸石装入再生器中，然后通过加热器加热空气，使其达到一定的温度。
接着，将热风送入再生器中，高温热风可以分解吸附物，使其从沸石上脱附下来。
最后，经过除尘器处理后的热风可以再次循环使用，而脱附下来的物质被收集起来进行处理或利用。
二、蒸汽再生方法蒸汽再生是另一种常见的沸石再生方法，它利用高温蒸汽对沸石进行加热，使吸附在沸石上的物质脱附。
具体操作过程如下：首先，将装有饱和吸附物的沸石装入再生器中，然后通过加热器加热水，使其产生高温蒸汽。
接着，将高温蒸汽送入再生器中，蒸汽的高温可以使吸附物从沸石上脱附下来。
最后，通过冷凝器冷却处理后的蒸汽可以再次循环使用，而脱附下来的物质被收集起来进行处理或利用。
三、压力变化再生方法压力变化再生是一种利用压力差来实现沸石再生的方法。
具体操作过程如下：首先，将装有饱和吸附物的沸石装入再生器中，然后通过增加或减小再生器内的压力来引起沸石内部的压力变化。
接着，当压力升高时，沸石内部的吸附物会被压缩，从而从沸石上脱附下来；当压力降低时，沸石内部的吸附孔会扩张，从而使吸附物更容易脱附。
最后，通过收集再生后的吸附物进行处理或利用。
沸石再生有多种方法可选，包括热风再生、蒸汽再生和压力变化再生。
这些方法在实际应用中各有优缺点，可以根据具体情况选择最适合的再生方法。
通过合理地再生沸石，可以提高其吸附性能，延长其使用寿命，实现资源的有效利用。
沸石再生技术的发展将对环境保护和工业生产产生积极的影响，值得进一步研究和推广应用。
沸石转轮废气处理原理
沸石转轮废气处理原理
沸石转轮废气处理是一种常用的空气污染治理技术，该技术基于
固定床吸附和再生原理，通过将含污染物的废气通过沸石转轮进行吸附，并在一定时间后对其进行再生，以达到治理污染物的目的。
沸石转轮废气处理技术的主要原理是利用固定床吸附的原理，将
废气通过沸石转轮进行处理。
转轮外壳内填充有多个层沸石田，每个
沸石田都是一个小型的固定床吸附器。
废气流经沸石田时，沸石田会
吸附其中的污染物，将清洁的气体排放出去。
随着废气的持续进出，
沸石田中的污染物会越来越多，最终会达到吸附饱和，此时需要进行
再生。
沸石转轮的再生过程类似于热解，可分为两个阶段：加热和冷却。
加热时，废气进入一个热交换器，将废气与热再生气体进行热交换，
使废气升温至一定温度，沸石将吸附的污染物逐渐释放出来；冷却时，废气进入另一个热交换器，与冷再生气体进行热交换，使沸石恢复到
低温状态。
再生后的沸石可以恢复其吸附能力，重新投入使用。
沸石转轮废气处理技术的优点是操作简单、维护方便、再生效果好。
由于其稳定性和可靠性，被广泛应用于化工、电子、医药、涂料
等行业的废气治理中。
但是，其处理效率受到气流速度、温度、湿度、污染物浓度等因素的影响，因此在使用前必须进行充分的设计和检验。
总之，沸石转轮废气处理技术是一种可靠、有效的空气污染治理
技术，对于我们的生态环境保护工作具有重要的作用。
未来我们应该
持续不断地进行技术的研究与创新，发展更加高效、环保的废气治理技术，使我们的生活更加健康、美好。
沸石的两种再生方法
沸石的两种再生方法利用沸石的离子交换性能去除废水中氨氮并进行生物再生不仅具有处理效率高、节省再生药剂等优点，而且可以回收氮，在废水处理领域有着广泛的应用前景。
沸石的生物再生实质上是化学和生物再生的结合，每一步都需优化。
目前，沸石的生物再生还处于研究阶段，而运用于工程实际还需进一步研究：①进一步优化沸石的生物再生工艺。
克服由于溶解氧浓度较低而限制了硝化速率及污水中竞争性阳离子对沸石去除NH4+的干扰等问题。
②在长期运行中，生物膜的存在是否会影响沸石的离子交换能力还需进一步考察。
一、沸石的化学再生目前多采用湿法进行沸石的再生。
研究后认为pH=12.5时的再生效果最好。
推荐采用NaCl 和NaOH的混合物作为再生盐，比单独使用NaCl可以减少90%的再生盐用量。
而使用腐蚀性的再生液会对沸石造成一定的磨损。
发现再生流速在4〜20BV(bedvolume)/h时再生效果与流速无关。
得出类似结果。
发现采用0.34mol/L的NaCl再生液，再生流速为5BV/h, 需再生4h；但流速提高到7BV/h时，只需1.4h。
采用的负荷为150〜180BV,再生间隔为12h。
采用的方法为3h再生一次，负荷为80BV。
推荐使用Ca(OH)2做为再生液，但认为钠离子比钙离子再生沸石更快，更有效。
二、生物再生1、原理所谓生物再生，实际上是化学再生和硝化菌硝化作用的结合。
其优点是可以降低盐的消耗。
实验结果表明，硝化速率和水中的NH4+浓度有关，而与沸石表面吸附的NH4+量无关，同时水中NH4+浓度又会影响沸石表面NH4+的离子交换过程。
其反应过程可用下式表示：[Z]NH4++NaHCO3--[Z]Na++NH4++HCO3-（离子交换）NH4++2O2-NO3-+2H++H2O （总硝化反应） 两个反应结合如下式：[Z]NH4++2O2+2NaHCO3-[Z]Na++NO3-+Na++3H2O+2CO2（离子交换和硝化反应）2、生物再生工艺发展将沸石放于实验柱中去除NH4+,当吸附饱和后用泵把曝气槽中的硝化污泥由底部抽入 实验柱中，保持一定的流速使沸石处于流化状态。
沸石的两种再生方法
沸石的二种复活要收之阳早格格创做利用沸石的离子接换本能来除兴火中氨氮并举止死物复活不但是具备处理效用下、节省复活药剂等便宜，而且不妨回支氮，正在兴火处理范围有着广大的应用前景.沸石的死物复活真量上是化教战死物复活的分散，每一步皆需劣化.暂时，沸石的死物复活还处于钻研阶段，而使用于工程本量还需进一步钻研：①进一步劣化沸石的死物复活工艺.克服由于溶解氧浓度较矮而节制了硝化速率及污火中比赛性阳离子对于沸石来除NH4+的搞扰等问题.②正在少久运止中，死物膜的存留是可会效用沸石的离子接换本收还需进一步观察.一、沸石的化教复活暂时多采与干法举止沸石的复活.钻研后认为pH=12.5时的复活效验最佳.推荐采与NaCl战NaOH的混同物动做复活盐，比单独使用NaCl不妨缩小90%的复活盐用量.而使用腐蚀性的复活液会对于沸石制成一定的磨益.创制复活流速正在4～20BV(bedvolume)/h时复活效验与流速无闭.得出类似截止.创制采与0.34mol/L的NaCl复活液，复活流速为5BV/h，需复活4h；但是流速普及到7BV/h时，只需1.4h.采与的背荷为150～180BV，复活隔断为12h.采与的要收为3h复活一次，背荷为80BV.推荐使用Ca(OH)2搞为复活液，但是认为钠离子比钙离子复活沸石更快，更灵验.二、死物复活1、本理所谓死物复活，本量上是化教复活战硝化菌硝化效用的分散.其便宜是不妨落矮盐的消耗.真验截止标明，硝化速率战火中的NH4+浓度有闭，而与沸石表面吸附的NH4+量无闭，共时火中NH4+浓度又会效用沸石表面NH4+的离子接换历程.其反应历程可用下式表示：[Z]NH4++NaHCO3←→[Z]Na++NH4++HCO3-(离子接换)NH4++2O2→NO3-+2H++H2O(总硝化反应)二个反应分散如下式：[Z]NH4++2O2+2NaHCO3→[Z]Na++NO3-+Na++3H2O+2CO2(离子接换战硝化反应)2、死物复活工艺死少①利用硝化污泥对于沸石举止死物复活，其工艺过程睹图1.图1硝化污泥对于沸石死物复活过程将沸石搁于真验柱中来除NH4+，当吸附鼓战后用泵把曝气槽中的硝化污泥由底部抽进真验柱中，脆持一定的流速使沸石处于流化状态.硝化污泥中含有0.3mol/L的NaNO3，复活后硝化污泥回流进曝气槽使NH4+硝化.硝化历程中投加Na2CO3补充碱度.沸石复活后反清洗来除污泥.前期反清洗火流进曝气槽中，后里的需排掉.以上真验的复活时间只受硝化速率的节制，果离子接换速度大于硝化速率.如果复活时间≤2h，死物复活不如化教复活灵验，那是由于Ca2+、Mg2+聚集的来由.万古间运止会集收恶臭，沸石的接换容量也会下落.上述支配比较简朴，但是也存留某些问题.比圆，曝气槽中NH4+浓度不宁静，较下浓度的NH4+如果不克不迭局部被硝化，正在以来的复活中又会重新被沸石吸附.②对于复活液举止死物复活的工艺过程睹图2.图2对于复活液举止死物复活过程为了克服缺面，又对于上述过程举止了矫正，将要硝化战离子接换历程分启.将吸附鼓战的沸石用0.3mol/LNaNO3举止复活.复活兴液流进曝气池，投加Na2CO3补充碱度举止硝化.硝化后的复活液与硝化污泥分启，留待下一次复活时使用.此工艺虽然搀纯，但是有很多便宜：最先预防了硝化菌战沸石的交战，果此沸石不会爆收恶臭；其次支缩了复活时间，离子接换战硝化的分散将使得每一个步调得到劣化，而且缩小了硝化池的体积.的真验正在43个复活周期中，99%的NH4+被来除，无臭味爆收，也无沸石接换容量的下落，但是复活液中Ca2+、Mg2+的聚集引起了NH4+的揭收.论断认为，效用溶液中阳离子浓度的果素有：复活盐的消耗速率、微死物对于阳离子的消耗速率、化教重淀速率、复活液的含盐量，兴火的离子浓度战沸石的接换本能等.③正在共一个反应器中举止死物复活，其工艺过程睹图3.图3正在共一个反应器中举止死物复活过程将沸石的离子接换战死物复活历程正在共一个拆置中举止，此时反应器分二阶段运止.第一阶段，举止离子接换来除火中NH4+-N.正在第二阶段，反应器以流化床形式运止，投加NaH2CO3战充氧，使鼓战的沸石举止死物复活.由于NH4+被氧化成NO3-，果此复活液可循环使用.正在二个阶段终期均要举止反清洗.复活阶段排出的反清洗火富含NO3-，可排进农田或者反硝化池.运止截止标明，正在第一阶段可来除95%的氨氮(停顿时间为2min)，沸石表面死少了洪量的硝化菌.创制：沸石不果覆盖死物膜而效用接换容量，火中比赛性阳离子热烈效用着来除效用，火中阳离子浓度达到仄稳，不需要增加钠盐举止慢冲.通过解吸真验标明，含1×104mgNa/L的复活液要比含2440mgNa/L的复活液的复活效验佳，然而硝化步调节制了复活时间.进一步钻研标明，0.05mol/L的NaNO3(1150mgNa/L)脚够保护最大的硝化速率，下浓度的钠盐本来不克不迭缩小复活时间，硝化历程中的COD成为所有历程的节制果素.。
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沸石的两种再生方法
利用沸石的离子交换性能去除废水中氨氮并进行生物再生不仅具有处理效率高、节省再生药剂等优点，而且可以回收氮，在废水处理领域有着广泛的应用前景。
沸石的生物再生实质上是化学和生物再生的结合，每一步都需优化。
目前，沸石的生物再生还处于研究阶段，而运用于工程实际还需进一步研究：
①进一步优化沸石的生物再生工艺。
克服由于溶解氧浓度较低而限制了硝化速率及污水中竞争性阳离子对沸石去除NH4+的干扰等问题。
②在长期运行中，生物膜的存在是否会影响沸石的离子交换能力还需进一步考察。
一、沸石的化学再生
目前多采用湿法进行沸石的再生。
研究后认为pH=12.5时的再生效果最好。
推荐采用NaCl和NaOH的混合物作为再生盐，比单独使用NaCl可以减少90%的再生盐用量。
而使用腐蚀性的再生液会对沸石造成一定的磨损。
发现再生流速在4～20BV(bedvolume)/h时再生效果与流速无关。
得出类似结果。
发现采用0.34mol/L的NaCl再生液，再生流速为5BV/h，需再生4h；但流速提高到7BV/h时，只需1.4h。
采用的负荷为150～180BV，再生间隔为12h。
采用的方法为3h再生一次，负荷为80BV。
推荐使用Ca(OH)2做为再生液，但认为钠离子比钙离子再生沸石更快，更有效。
二、生物再生
1、原理
所谓生物再生，实际上是化学再生和硝化菌硝化作用的结合。
其优点是可以降低盐的消耗。
实验结果表明，硝化速率和水中的NH4+浓度有关，而与沸石表面吸附的NH4+量无关，
同时水中NH4+浓度又会影响沸石表面NH4+的离子交换过程。
其反应过程可用下式表示：[Z]NH4++NaHCO3←→[Z]Na++NH4++HCO3-(离子交换)NH4++2O2→NO3-+2H++H2O(总硝化反应)两个反应结合如下式：
[Z]NH4++2O2+2NaHCO3→[Z]Na++NO3-+Na++3H2O+2CO2(离子交换和硝化反应)
2、生物再生工艺发展
①利用硝化污泥对沸石进行生物再生，其工艺流程见图1。
图1硝化污泥对沸石生物再生流程
将沸石放于实验柱中去除NH4+，当吸附饱和后用泵把曝气槽中的硝化污泥由底部抽入实验柱中，保持一定的流速使沸石处于流化状态。
硝化污泥中含有0.3mol/L的NaNO3，再生后硝化污泥回流入曝气槽使NH4+硝化。
硝化过程中投加Na2CO3补充碱度。
沸石再生后反冲洗去除污泥。
前期反冲洗水流入曝气槽中，后面的需排掉。
以上实验的再生时间只受硝化速率的限制，因离子交换速度大于硝化速率。
如果再生时间≤2h，生物再生不如化学再生有效，这是由于Ca2+、Mg2+积累的缘故。
长时间运行会散发恶臭，沸石的交换容量也会下降。
上述操作比较简单，但也存在某些问题。
例如，曝气槽中NH4+浓度不稳定，较高浓度的NH4+如果不能全部被硝化，在以后的再生中又会重新被沸石吸附。
②对再生液进行生物再生的工艺流程见图2。
图2对再生液进行生物再生流程为了克服缺点，又对上述流程进行了改进，即将硝化和离子交换过程分开。
将吸附饱和的沸石用0.3mol/LNaNO3进行再生。
再生废液流入曝气池，投加Na2CO3补充碱度进行硝化。
硝化后的再生液与硝化污泥分开，留待下一次再生时使用。
此工艺虽然复杂，但有很多优点：首先避免了硝化菌和沸石的接触，因此沸石不会发生恶臭；其次缩短了再生时间，离子交换和硝化的分离将使得每一个步骤得到优化，并且减少了硝化池的体积。
的实验在43个再生周期中，99%的NH4+被去除，无臭味产生，也无沸石交换容量的下降，但再生液中Ca2+、Mg2+的积累引起了NH4+的泄露。
结论认为，影响溶液中阳离子浓度的因素有：再生盐的消耗速率、微生物对阳离子的消耗速率、化学沉淀速率、再生液的含盐量，废水的离子浓度和沸石的交换性能等。
③在同一个反应器中进行生物再生，其工艺流程见图3。
图3在同一个反应器中进行生物再生流程将沸石的离子交换和生物再生过程在同一个装置中进行，此时反应器分两阶段运行。
第一阶段，进行离子交换去除水中NH4+-N。
在第二阶段，反应器以流化床形式运行，投加NaH2CO3和充氧，使饱和的沸石进行生物再生。
由于NH4+被氧化成NO3-，因此再生液可循环使用。
在两个阶段末期均要进行反冲洗。
再生阶段排出的反冲洗水富含NO3-，可排入农田或反硝化池。
运行结果表明，在第一阶段可去除95%的氨氮(停留时间为2min)，沸石表面生长了大量的硝化菌。
发现：沸石没有因覆盖生物膜而影响交换容量，水中竞争性阳离子强烈影响着去除效率，水中阳离子浓度达到平衡，不需要添加钠盐进行缓冲。
通过解吸实验表明，含1
×104mgNa/L的再生液要比含2440mgNa/L的再生液的再生效果好，然而硝化步骤限制了再生时间。
进一步研究表明，0.05mol/L的NaNO3(1150mgNa/L)足够维持最大的硝化速率，高浓度的钠盐并不能减少再生时间，硝化过程中的COD成为整个过程的限制因素。
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