沸石反粒度過濾技術(shù)可廣泛應(yīng)用于新水廠濾池建設(shè)

過濾是水處理工藝流程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。由于“反粒度過濾”在理論上能克服傳統(tǒng)“下向流過濾”的諸多缺點(diǎn)，一致認(rèn)為是有發(fā)展前景的過濾技術(shù)。但長期以來并未在理論與應(yīng)用方面有突破性進(jìn)展。在早期工作的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對這項(xiàng)過濾技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)研究。通過采用提高濾層中*小粒徑沸石濾料的粒度、改變沸石濾料配比等技術(shù)思路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室模擬與現(xiàn)場生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，攻克了“反粒度過濾”存在的問題，認(rèn)為選擇合適的粗沸石濾料是反粒度過濾的關(guān)鍵。本研究結(jié)果表明，粗沸石濾料反粒度過濾比傳統(tǒng)的正向（向下流）過濾具有明顯的優(yōu)越性：它含污能力強(qiáng)、產(chǎn)水量大，反沖洗周期長，能使用較高的反沖洗強(qiáng)度，沸石濾料能沖洗干凈并大幅度節(jié)省投資。

在沸石濾料粒徑范圍為0.63-1.6mm或0.71-2.00mm，濾層厚82-85cm，進(jìn)水濁度30NTU左右等情況下，能獲得平均濾速高達(dá)16m/h、平均濾后水濁度低于1NTU左右、過濾周期長達(dá)14-24小時(shí)的好處理效果；對水處理的懸浮顆粒、有機(jī)物、細(xì)菌總數(shù)、總大腸菌群的有效去除率達(dá)90%以上，且過濾速度是一般快濾池的1.5倍以上，濾池規(guī)?？蓽p少1/3以上。粗沸石濾料反粒度過濾技術(shù)可廣泛應(yīng)用于新水廠濾池建設(shè)，老水廠濾池技術(shù)和挖潛改造以提高其水質(zhì)和產(chǎn)水量，以及高鐵、高錳水源水的處理。。

研究發(fā)展沸石濾料對曝氣生物濾池的意義

曝氣生物濾池是上世紀(jì)80年代末興起的一種新型生物膜法污水處理工藝。其核心是：在濾池生物反應(yīng)器內(nèi)裝填提供微生物膜生長的高比表面積顆粒濾料載體，污水中的有機(jī)物與濾料表面生物膜通過生化反應(yīng)得到降解。沸石濾料作為曝氣生物濾池的核心部分直接影響該工藝的運(yùn)行和處理效果。

傳統(tǒng)沸石濾料主要有：

1、石英砂、火山巖等無機(jī)濾料、其比表面積低，掛膜少；

2、玻璃鋼、聚丙乙烯等有機(jī)濾料，其比表面光滑，生物膜附著力差，易老化、且價(jià)格昂貴。

沸石濾料是以硅鋁質(zhì)原料為成陶組分，添加適量粘結(jié)劑和外加劑，經(jīng)配了混合、造粒成球、焙燒而成，按原料組成可分為：黏土沸石濾料、頁巖沸石濾料、粉煤灰沸石濾料和污泥沸石濾料等；按制備工藝可分為，燒結(jié)沸石濾料和免燒套濾料。相比于傳統(tǒng)濾料，沸石濾料具有多微孔、比表面積高、掛膜性能好和截污能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，而且原材料價(jià)廉易得。因此研究發(fā)展*價(jià)廉的沸石濾料對于曝氣生物濾池污水處理工藝的推廣與應(yīng)用具有重要意義。

沸石是一種新型除磷材料

含磷廢水的排放會(huì)引起水體富營養(yǎng)化，導(dǎo)致水體中藻類和浮游生物急劇增殖，水體溶解氧下降，水質(zhì)惡化，并引起魚類及其他水中生物大量消亡。

目前除磷方法很多，但均存在一定弊端，沸石作為一種新型除磷材料正越來越受到人們的關(guān)注。天然沸石對磷的吸附量比較小，但經(jīng)過改性的沸石對磷的吸附量比較大，達(dá)到 15 mg/g，能夠很好地去除水中的磷化物。

沸石原料的改性與處理方法

從性能看，沸石可以借助陽離子對晶體電場、酸堿性以及孔道的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)想要的調(diào)整，從而達(dá)到對其性質(zhì)的改變，以及改善沸石吸附離子和交換離子的能力，一般來說，沸石原料的改性技術(shù)包括水溶液交換法和固態(tài)離子交換法。

水溶液交換法是蕞常用的離子交換方法。沸石與某金屬的鹽水溶液結(jié)合后的離子交換過程如下所示。

A?Z? B?→B Z? A?

其中A 為沸石陽離子，Z-為沸石的骨架，B 則為鹽溶液金屬陽離子。為了實(shí)現(xiàn)交換程度的提升，可以進(jìn)行間歇式的多次交換，交換后需進(jìn)行過濾及洗滌，之后進(jìn)行二次交換，鹽溶液中的金屬陽離子經(jīng)過多次交換后達(dá)到所需的要求。離子交換過程中，為了保證陽離子將沸石中的陽離子交換出來，需要保證陽離子和沸石中的陽離子類型相同，同時(shí)需要嚴(yán)格控制交換溫度、物質(zhì)的濃度、物質(zhì)的用量和溶液的pH值等。水溶液交換方法也存在一定的缺陷，在將金屬離子引入到沸石中的同時(shí)，交換時(shí)間較長，交換工作完成后需要重點(diǎn)處理交換后的鹽溶液，另外溶液中還有一些不穩(wěn)定的離子不能交換到沸石中。

固態(tài)離子交換方法為沸石的改性工業(yè)創(chuàng)造了新的路徑，將沸石和金屬氯化物或金屬氧化物充分混合，之后經(jīng)過高溫焙燒，通過水蒸氣處理，滿足改性需求。鹽中的陰離子會(huì)影響固態(tài)反應(yīng)，金屬氯化物在反應(yīng)過程中也會(huì)生產(chǎn)易揮發(fā)的物質(zhì)HCI，可以進(jìn)一步促進(jìn)交換反應(yīng)的進(jìn)行，固態(tài)離子交換法可以克服溶液離子交換法中的問題，應(yīng)用前景十分廣闊。

上述改性方法充分應(yīng)用離子交換性能，主要是應(yīng)用改性劑中的陽離子交換沸石中的陽離子，保證其轉(zhuǎn)換為陽離子型的沸石。