當(dāng)廢氣中含有乙醇時(shí)，由于競(jìng)爭(zhēng)性吸附，沸石分子篩輪對(duì)乙醇的吸附效果會(huì)降低，沸石分子篩輪要求進(jìn)風(fēng)溫度在40℃以下。例如，沸石微孔內(nèi)吸附等有機(jī)物，解吸溫度為180~220℃，達(dá)到聚合反應(yīng)的條件。容易產(chǎn)生高分子聚合物，堵塞沸石的微孔，影響其吸附效率，使沸石隨著時(shí)間的推移失去吸附能力。這種損害是不可逆轉(zhuǎn)的。沸石的吸附容量沸石輪是弱堿性,如果廢氣進(jìn)入沸石的酸性成分輪,它將與沸石反應(yīng),破壞沸石的表面結(jié)構(gòu),沸石吸附效果降低。

微波改造沸石環(huán)境材料的表征與脫氮效果

通過(guò)添加不同類(lèi)型助劑對(duì)天然沸石進(jìn)行微波改造制備環(huán)境材料,并研究其對(duì)再生水中氨氮的去除效果.研究發(fā)現(xiàn),相同的改造條件下,不同助劑的微波沸石對(duì)氨氮的去除效果順序?yàn)?乙i酸鈉微波沸石Na Cl微波沸石SDS微波沸石CTMAB微波沸石單獨(dú)微波沸石原沸石.孔徑測(cè)試結(jié)果顯示微波沸石的總孔體積、孔徑數(shù)量、比表面積均有所提高.通過(guò) SEM,XRD等手段對(duì)微波改造前后的沸石表征,微波改造過(guò)程中助劑的加入使沸石顆粒表面松散度有不同程度的提高,出現(xiàn)了更多的孔道,主衍射峰強(qiáng)度有所減弱,沸石吸附性能提高.

微波是一種頻率在300 MHz~300 GHz的電磁波,其具有熱效應(yīng),與常規(guī)的加熱方式不同,微波加熱能在不同的深度同時(shí)產(chǎn)生熱效應(yīng),使得加熱快速均勻,縮短加熱時(shí)間,改善加熱質(zhì)量,并且節(jié)約能源.天然沸石是一種具有巨大的比表面積、規(guī)整的孔道結(jié)構(gòu)、可控酸位及酸密度等獨(dú)i特物理化學(xué)性質(zhì)的結(jié)晶型硅鋁酸鹽.其孔道內(nèi)可能包含某些雜質(zhì),如金屬陽(yáng)離子、水分等,使得其吸附性能有所降低,因而可通過(guò)對(duì)天然沸石進(jìn)行改造以擴(kuò)寬其孔道,增加其吸附性能.常用的改性方法有熱改性、酸堿改性、鹽改性,但都主要集中在改性方法對(duì)脫氮除磷效果方面的研究,很少提到微波改性影響沸石結(jié)構(gòu)與其吸附能力方面的關(guān)系。

天然沸石在水處理中的應(yīng)用|沸石的水處理作用

天然沸石在水處理中的應(yīng)用|沸石的水處理作用

一、天然沸石脫氮

含氮廢水的處理對(duì)于防止水體富營(yíng)養(yǎng)化尤為重要。目前，實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢水的脫氮方法主要有生化方法、物理化學(xué)方法、沸石吸附方法和離子交換方法等。沸石骨架中存在某些空穴和孔隙，這決定了它們具有吸附和離子交換作用。沸石除去氨氮的機(jī)理是非離子氨的吸附和離子氨的離子交換。通常認(rèn)為非離子氨的吸附是主要的，因?yàn)榘笔菢O性分子，并且沸石的表面帶負(fù)電，因此其對(duì)氨具有較強(qiáng)吸附作用。

研究了天然沸石對(duì)氨氮廢水吸附特性的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明， 沸石吸附氨氮過(guò)程的適pH為7-8；沸石對(duì)氨氮吸附容量與比表面積和總孔體積的大小有較大影響并且呈正相關(guān)關(guān)系；沸石的投加量越大，其去除氨氮的效率越高；而沸石對(duì)氨氮的吸附容量隨著沸石投加量的改變則與之相反。

二、天然沸石除磷

研究人員通過(guò)研究沸石的除磷性能實(shí)驗(yàn)表明，沸石具有吸附劑的功能且能夠除磷，即使 pH 值較廣時(shí)，沸石也可有效去除廢水中的磷，當(dāng)沸石投加量、原水磷的濃度、磷的各種存在形態(tài)有所變化時(shí)，磷去除率也隨之改變。而部分研究人員研究了天然沸石除磷的影響因素實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，沸石對(duì)磷的去除率隨著沸石用量和接觸時(shí)間的增加而增加，達(dá)到峰值后再投加沸石和增加接觸時(shí)間，去除率逐漸下降。

三、天然沸石除有機(jī)污染物

由于工業(yè)的迅猛發(fā)展，例如有機(jī)工業(yè)、精細(xì)化工和高分子工業(yè)的迅速發(fā)展，使得水中有機(jī)污染物更加復(fù)雜和繁多。天然沸石能夠去除廢水中的有機(jī)污染物是因?yàn)槠湮侥芰χ饕捎袡C(jī)物分子的極性和大小所決定。其中沸石更容易吸附極性分子和較小分子直徑的；此外，如果有機(jī)物分子含有極性基團(tuán)或可極化基團(tuán)， 其可以強(qiáng)烈地吸附在沸石的表面上并因此被去除。通過(guò)實(shí)驗(yàn)利用活性炭、沸石來(lái)去除飲用水中的有機(jī)污染物，結(jié)果表明，沸石可以代替一些活性炭作為吸附劑，沸石深度處理飲用水的能力部分甚至優(yōu)于活性炭。

沸石對(duì)生活污水氨氮處理的優(yōu)勢(shì)

沸石對(duì)生活污水氨氮處理的優(yōu)勢(shì) 選擇沸石去除氨氮主要是利用沸石對(duì)陽(yáng)離子的選擇換吸附能力以及可以再生的特性。沸石的選擇換吸附能力既要依靠表面的色散力，也要依靠?jī)?nèi)部較大的靜電力。由于沸石晶格孔穴中分布有陽(yáng)離子，部分結(jié)構(gòu)也具有負(fù)電荷，從而形成強(qiáng)大的電場(chǎng)，吸附能力很強(qiáng)，因此對(duì)氨氮具有較大的吸附效應(yīng)。此外，沸石還具有強(qiáng)大的離子交換性能。沸石孔穴的直徑為0.6-1.5nm，而銨離子直徑約為0.286nm，這就使得離子態(tài)的氨氮能夠通過(guò)沸石中的孔穴和通道到達(dá)沸石表面，與沸石晶格中的Ca2 、Na 等陽(yáng)離子發(fā)生交換，將其置換下來(lái)，使水中的氨氮量減少。為了更好地去除廢水中的氨氮，可以對(duì)沸石進(jìn)行改性來(lái)提高沸石對(duì)氨氮的吸附能力。 另外，通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，沸石的粒徑大小對(duì)氨氮的吸附效果有顯著的影響。天然沸石的粒徑越小，濾液中氨氮的濃度越低，沸石對(duì)污水中氨氮的去除能力越高，其中粒徑1-2mm的天然沸石對(duì)氨氮的吸附率變化范圍相比粒徑3-5mm的天然沸石可提高近20%。這是因?yàn)槠渌蛩叵嗤膶?shí)驗(yàn)條件下，沸石的粒徑越小，其單位面積的沸石與污水水樣的接觸面積就越分散，比表面積相對(duì)越大，水中的分子態(tài)和離子態(tài)氨氮更容易與沸石接觸，吸附交換的速率就越大。而粒徑較大的沸石易達(dá)到動(dòng)態(tài)吸附平衡，對(duì)氨氮的吸附效果相對(duì)較差，吸附容量較低，氨氮去除率就越低。 總之，沸石是一種效果穩(wěn)定、綠色環(huán)保的水處理吸附劑，經(jīng)改性后的沸石性能好、處理，適合用于綜合治理污水等工程，具有較強(qiáng)的廢水污染物處理能力，如對(duì)生活污水中的磷化物，工業(yè)廢水中的重金屬離子、有機(jī)物等污染物有明顯的去除效果，因此符合我國(guó)環(huán)保發(fā)展理念，值得開(kāi)發(fā)與推廣應(yīng)用。