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沸石在重金屬污染土壤修復(fù)中的作用是什么?
沸石在重金屬污染土壤修復(fù)中的作用是什么? 隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的加快,重金屬污染已成為我國(guó)土壤環(huán)境面臨的主要問(wèn)題之一。土壤重金屬已經(jīng)嚴(yán)重影響植物的生長(zhǎng)及作物的生產(chǎn),并隨著食物鏈進(jìn)入人體,近年來(lái)不斷暴露的、鉛和鎘等重金屬事件表明,重金屬已對(duì)部分地區(qū)人群健康構(gòu)成嚴(yán)重的危害。目前,重金屬污染已經(jīng)成為一個(gè)全球性的重大環(huán)境問(wèn)題,并由此針對(duì)污染的土壤進(jìn)行修復(fù)已經(jīng)成為各國(guó)研究的重點(diǎn)之一。 天然沸石是一種含水的堿金屬和堿土金屬的架狀鋁硅酸鹽礦物,具有較強(qiáng)的選擇吸附性能、離子交換性能和較大的吸附容量,在改良土壤方面有獨(dú)特的作用。我國(guó)天然沸石儲(chǔ)量達(dá)40億t,位列世界前茅,年生產(chǎn)能力800萬(wàn)t。沸石具有許多獨(dú)特的特征:晶體架狀結(jié)構(gòu)的沸石,中間形成很多的空腔和孔道,就使其能吸附并儲(chǔ)存大量分子,具有很強(qiáng)的吸附作用;沸石晶體骨架中陽(yáng)離子與骨架聯(lián)系較弱,當(dāng)其與某種金屬鹽的水溶液相接觸時(shí),兩種容易發(fā)生陽(yáng)離子交換;沸石的內(nèi)部比表面積很大,每克沸石的比表面積可達(dá)355-1000m2,其結(jié)晶骨架上和平衡離子上的電荷局部密度較高,并在骨架上出現(xiàn)酸性位置,使其具有固體酸性質(zhì),是有效的固體催化劑和載體。除此之外,沸石還具有良好的熱穩(wěn)定性和耐酸性。由于沸石作為吸附劑和催化劑,在使用和再生時(shí),往往要遭受高溫和強(qiáng)酸的作為,所以沸石的耐高溫和耐強(qiáng)酸的性能較好。
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(lèi)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。
為什么越來(lái)越多的水產(chǎn)養(yǎng)殖會(huì)用沸石
為什么越來(lái)越多的水產(chǎn)養(yǎng)殖會(huì)用沸石 沸石分布廣泛,具有耐酸、耐堿、熱穩(wěn)定等性能,吸附飽和后也可以作化肥、水泥的生產(chǎn)原料,混凝土攪拌的組分,制磚原料,因而其應(yīng)用比較廣泛、研究為熱門(mén)。 沸石是一種的天然礦石吸附劑,品種多樣,在去除氨氮中應(yīng)用比較多的是斜發(fā)沸石和絲光沸石。它是一種含有水架狀結(jié)構(gòu)的多孔硅鋁酸鹽礦物,由硅氧( SiO4) 四面體和鋁氧( AlO4) 四面體構(gòu)成,具有空曠的骨架結(jié)構(gòu),骨架上的陽(yáng)離子容易與污水中的NH4 進(jìn)行交換;同時(shí)其晶穴體積一般為總體積的40%-50%,孔徑大多在1 nm以下,比表面積為400-800 m2 /g,對(duì)極性、不飽和及極化分子具有優(yōu)先的選擇吸附作用。Englert 等研究發(fā)現(xiàn),天然沸石對(duì)氨氮的吸附量為13.4 mg /g,用去離子水清洗后吸附量為15.3 mg /g,用NaCl 改性后吸附量可達(dá)到18.2mg /g。江樂(lè)勇等用鹽熱改性后的沸石,其氨氮吸附能力可提高37.12%。 目前,利用吸附技術(shù)去除氨氮已經(jīng)在水產(chǎn)養(yǎng)殖中得到廣泛的應(yīng)用。只要充分利用我國(guó)沸石資源,來(lái)源豐富的新型礦物或廢棄物吸附劑,合成吸附容量大、吸附和解吸速度快、再生條件溫和、壽命長(zhǎng)及價(jià)格低廉的復(fù)合吸附劑,這種去除率高、占地小、再生方法簡(jiǎn)單的去除污水中氨氮技術(shù)的應(yīng)用前景會(huì)越來(lái)越廣闊。