酸改性沸石對污泥調(diào)理的影響

實驗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）時,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會產(chǎn)生大量的剩余污泥。若不及時處理,污泥中的有害成分如病原體,有機(jī)污染物等,會影響城市的環(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輸費用,必須對污泥進(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,會導(dǎo)致濾餅的體積增大,不利于污泥的處理處置和運輸。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,但其價格昂貴,有些由于其單體存在毒性(如聚酰胺),會造成環(huán)境的二次污染,從而增加污泥脫水的成本。

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

我國是一個沸石資源豐富的國家，目前，發(fā)現(xiàn)沸石巖的省份已超過21個。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，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)果也是千差萬別。那么到底如何選購沸石轉(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 ，不會發(fā)生反應(yīng)熱。

近年來，由于人類活動的影響，例如工業(yè)廢水的點源污染，農(nóng)業(yè)和城市徑流的非點源污染，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，但是在實際應(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，小于這個直徑的物質(zhì)能被其吸附，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”作用），去除NH 4的吸附劑。它對重金屬廢水中的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。