沸石應(yīng)用在水處理中的作用

沸石應(yīng)用在水處理中的作用 隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速增長(zhǎng)和城市人口的膨脹，生活污水和工業(yè)廢水大量排放，水污染現(xiàn)象變得越來(lái)越嚴(yán)重。如何在水處理中有效地運(yùn)用新型環(huán)境友好材料成為環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的重要研究課題。沸石由于具有較好的吸附性、離子交換性、催化性、耐酸性和熱穩(wěn)定性，在水處理中能夠有效地去除水中的氨氮、有機(jī)污染物、重金屬離子、氟、磷和含氧酸陰離子，并且在使用和處理過(guò)程中不會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染，是一種環(huán)境友好水處理材料。 一、污水中氨氮元素的去除 隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展，大量工業(yè)廢水、生活污水和農(nóng)用化肥等進(jìn)入河流、湖泊等水體，使這些水域中氨氮的含量)過(guò)量氮和磷的化合物能使藻類大量繁殖，溶解氧銳減，水質(zhì)嚴(yán)重退化)長(zhǎng)期以來(lái)，城市污水二級(jí)處理法主要以去除234和55為目標(biāo)，對(duì)氨態(tài)氮等無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的去除效果不佳)因此，有效控制和降低污水中氨氮的含量，已成為現(xiàn)代污水處理技術(shù)的一項(xiàng)新課題)而如何采用價(jià)廉、實(shí)用的除氨技術(shù)又是當(dāng)前的研究重點(diǎn)之一)污水中的氮主要以有機(jī)氮化物和氨氮形式存在)傳統(tǒng)的活性污泥法能將有機(jī)氮化物轉(zhuǎn)化為氨氮，卻不能有效去除之，常用的一些去除氨氮的方法如氣提法、陰離子交換樹(shù)脂法、生化法都因設(shè)備復(fù)雜、成本高、除氨效果不理想難以有效解決這個(gè)問(wèn)題)由于沸石對(duì)氨氮較高的選擇性，可被應(yīng)用于這一領(lǐng)域。 二、沸石去除氨氮機(jī)理 沸石是一種呈架狀結(jié)構(gòu)的多孔性含水鋁硅酸鹽礦物的總稱。在沸石構(gòu)架中，陰離子晶格上的負(fù)電與平衡陽(yáng)離子的正電電荷中心在空間上是不重疊的)。因此，分子間具有巨大的靜電吸引力；沸石晶格內(nèi)部有很多大小均一的孔穴和通道，空穴通過(guò)開(kāi)口的通道彼此相連，這就使沸石的比表面積極大，具有良好吸附性能)。 三、沸石在水處理中應(yīng)用的效果 沸石對(duì)水中氨氮有良好的去除效果，是一種優(yōu)良除氨新材料，其吸附交換容量較大，遠(yuǎn)比活性炭、石英砂除氨效果好。

沸石在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用

沸石在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用 近年來(lái)，由于沸石獨(dú)特的物理、化學(xué)特性，使得它在水處理各個(gè)領(lǐng)域中得到了越來(lái)越多的研究和應(yīng)用。沸石是一族含水鋁硅酸鹽礦物，一般可用化學(xué)式(M,N2)O2·Al2O3·nSiO2·mH2O表示，式中M、N2分別代表二價(jià)和一價(jià)的陽(yáng)離子。在水處理領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的主要是斜發(fā)沸石、絲光沸石、菱沸石等。沸石的粒徑有很多規(guī)格，大的可達(dá)幾cm，小的可到幾μm。沸石的基本結(jié)構(gòu)是以Si為中心，形成4個(gè)頂點(diǎn)有氧配置的SiO4四面體以及Al取代Si并置換成AlO4四面體的結(jié)合體，硅(鋁)氧四面體通過(guò)中間的氧原子相連接，在三維空間上可形成多種形狀的規(guī)則四面體構(gòu)成沸石的空穴或籠，這些空穴和籠以不同形式連接則構(gòu)成了沸石的孔道體系。在沸石的空穴和孔道中占據(jù)著陽(yáng)離子和水分子。 沸石具有良好的離子選擇交換性能，特別是對(duì)氨離子，氨氮是給水處理中重點(diǎn)去除的對(duì)象之一。沸石還是一種極性吸附劑，可以吸附極性有機(jī)物，同時(shí)沸石對(duì)細(xì)菌還有富集作用，是一種理想的生物載體。利用生物沸石反應(yīng)器處理微污染原水，經(jīng)長(zhǎng)期運(yùn)行測(cè)試，生物沸石反應(yīng)器對(duì)氨氮、NO2-N、Mn、有機(jī)物、色度、濁度平均去除率分別為93%、90%、95%、32%、77%、72%。通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明，沸石具有和生物活性炭、生物陶粒一樣的性能，并在去除氨氮方面表現(xiàn)出更優(yōu)越的性能，為微污染水源水的凈化提供了一種新材料和途徑。 我國(guó)沸石資源豐富，分布廣，產(chǎn)量大，所以沸石在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用有著其他礦物質(zhì)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，在水處理領(lǐng)域中有著很好的應(yīng)用前景。并且，在未來(lái)研究學(xué)者將沸石的吸附作用與其他技術(shù)相結(jié)合處理污水的有效方法，利用沸石獨(dú)特的特性聯(lián)合其他處理工藝，達(dá)到各自的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。

不同改性方法對(duì)沸石吸附對(duì)能力的影響分析

不同改性方法對(duì)沸石吸附對(duì)能力的影響分析 沸石是一類具有開(kāi)曠格架的鋁硅酸鹽礦物，在我國(guó)分布廣泛,其晶體內(nèi)部存在許多孔徑均勻的孔道和內(nèi)表面積很大的空穴,具有獨(dú)特的吸附、篩分、陽(yáng)離子交換和催化性能,常被廣泛用作吸附劑。天然沸石對(duì)水中帶有極性的物質(zhì)有較好的吸收效果，但對(duì)于多數(shù)在水中呈中性的有機(jī)污染物吸附效果不理想，所以在將沸石應(yīng)用于污水處理時(shí)，通常對(duì)沸石進(jìn)行改性以 提高其對(duì)污水中有機(jī)污染物的吸附能力。常用的沸石改性方法主要有活化（包括酸活化和熱活化）表面改性（如鈉改性）以及結(jié)構(gòu)改性（包括骨架元素改性及非骨架元素的改性），但不同改性條件或改性方法的綜合使用對(duì)改性效果具有何種影響研究不多。本實(shí)驗(yàn)對(duì)比了幾種常見(jiàn)的改性方法，如酸活化、熱活化、有機(jī)改性，以及不同改性方法實(shí)施順序不同對(duì)改性沸石吸附水體中對(duì)能力的影響。