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沸石在水处理中的作用与效果

沸石在水处理中的作用与效果 过滤是城镇给水处理、污水处理中的重要工序，是保障水质达标的重要手段。适宜的滤料是影响滤池发挥效能的重要因素，是关系滤池结构形式、运行成本和正常操作的关键因素。天然沸石作为一种多孔性的矿物材料，它具有较大的孔隙率和比表面积的特性，并且具有良好的吸附性能和选择性离子交换性能，极性分子和细菌容易富集在其上。 一、沸石化学结构与特性 沸石的基本结构是四面体的结合体，其中Si原子为结合体的中心，4个顶点为有氧配置的SiO4及AlO4，硅(铝)氧四面体是依靠中间的氧原子相连接。沸石中空穴或笼是在三维空间上形成多种形状的规则四面体构，这些空穴和笼通过不同形式连接就构成了沸石的孔道体系。阳离子和水分子是在沸石的空穴和孔道中占据着。沸石的粒径规格型号很多，差别也很大，从几cm到几μm不等。 二、沸石在水处理领域的应用 沸石在应用上具有价廉、环境友好和的特点，被广泛用作催化剂、吸附剂、离子交换剂和改良剂，在污水处理方面得到了广泛的研究和应用，特别是在高氟水、污水等方面取得了巨大成效。 应用沸石处理污水中的氨氮、有机物、金属离子等的作用机理主要为吸附作用和离子交换作用，这两种作用可同时发生或单独发生，其主要与污染物的特性有关。 沸石在水处理中的作用与效果 具体来说，沸石可以应用在以下几类水处理领域中： 1.在给水和微污染水处理中的应用 沸石具有表面粗糙，比表面积大，吸附能力强等特点，其可以在给水处理中作为滤池填料，属于天然轻质滤料。沸石可用来截留和吸附水中的悬浮物、藻类等污染物，降低出水浊度。 首先，氨氮是水源中的主要污染物，是净水处理中重点去除的对象之一。沸石具有良好的离子选择交换性能，对氨氮去除效果会更加明显，所以可以用沸石处理微污染原水； 其次，沸石是一种极性吸附剂，它对极性有机物有较好的吸附效果； 再次，沸石还是一种比较理想的生物载体，对细菌具有富集作用。

沸石处理重金属污染方面的应用

沸石在改善土壤养分状况、盐碱地改良、土壤物理性状改善和污染土壤修复等方面的应用受到广泛关注，国内外许多学者也开始对沸石处理重金属污染方面也进行了相关研究。比如，江伟武等利用沸石分子筛处理含废水时发现，沸石分子筛对二价有较强的去除作用，并有较大的吸附容量，按与分子筛质量比为32mg/g进行处理，的去除率达99%以上。刘伯元等发现，沸石还可以与化肥混合或者作为复合肥施用，可以减少有效营养元素的流失(达20%以上)，并能改良土壤性能，显著降低农业种植成本。有研究表明，沸石配以骨炭施入土壤中可有效降低土壤有效态重金属含量，使轻度污染土壤上的蔬菜达到卫生安全标准。沸石对土壤重金属铅具有一定的钝化效果，可有效抑制土壤铅的迁移及生态有效性。可见，合理施用天然沸石可钝化土壤中重金属，降低重金属的活性，从而降低农作物的重金属含量，在低污染土壤中应用广泛。 沸石利用是一项新兴的修复技术，其来源广泛，成本低。我国煤矿资源丰富，钢铁水泥等工业比较发达，如果能利用粉煤灰合成沸石对污染土壤进行固化，不仅成本降低了，而且还实现了在钢铁水泥工业中粉煤灰的回收利用，大大减少空气中可吸入颗粒物含量，从而达到空气与土壤的a双重处理的效果。所以利用沸石来处理重金属污染土壤的技术，具有良好的经济效益，社会效益和环境效益，因此具有广阔的应用前景。

沸石滤料制备及在生物滤池处理污水的应用

沸石滤料制备及在生物滤池处理污水的应用 沸石种类繁多，结构复杂，具有吸附分离、离子交换、催化、耐酸碱、耐辐射和比重小等特点，但天然沸石孔穴易被其他杂质阻塞，相互连通的程度较差，造成其吸附能力较差；通过对沸石进行高温活化处理，可以提高其水处理性能，因此活化后的沸石可以被用作吸附剂来去除水中的氨氮，重金属离子以及某些阴离子污染物。 活化后的沸石其孔道连通性增强，孔隙率提高，有助于微生物的附着生长，可以将颗粒状沸石用作曝气生物滤池的滤料，由于颗粒状沸石的形状不规则，直接用作曝气生物滤池的滤料，堆积过于密实，造成滤池水头损失过大，曝气不均匀，反冲洗周期短等缺点。对此，需要以天然斜发沸石为主要原料，添加粘合剂，成孔剂等制备出一种免烧型球型复合沸石生物滤料，该滤料孔隙率高，形状规则，并能够将沸石的吸附和离子交换性能与曝气生物滤池的生物代谢功能有机结合起来，提高曝气生物滤池处理污水的效果。 天然斜发沸石经105-110℃下活化2h后冷却，入球磨机球磨制得沸石粉，过80目标准筛，按一定比例添加成孔剂、粘合剂，混合均匀后，喷雾加水，利用手动成球机滚动成球，形成粒径3-5m的规则球状滤料，取出，入恒温养护箱，保持温度25℃，湿度99%，养护3-7d取出、漂洗，烘干后得成品。 对沸石进行适当的加热，可以使沸石结构内部的结合水及有机杂质逸出，增加沸石的孔穴连通性，提高其吸附与离子交换性能，过高的温度及过长的活化时间会造成沸石内部孔洞坍塌而降低其吸附与离子交换性能；成孔剂添加量决定着复合沸石滤料的孔隙率的高低，但是过量的添加成孔剂势必造成复合沸石滤料机械强度的降低；同时沸石粉的添加量决定着复合沸石滤料对氨氮的吸附容量。