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發(fā)布時間：2015-11-19 新聞來源：http://www.nothing-here.com/products/pro_14.html 瀏覽次數(shù)：
沸石濾料
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沸石作為一種具有優(yōu)異功能的非金屬礦物材料，在工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用。其顯著特點是孔隙度高、比表面積大，離子交換性、吸附性、催化性、耐酸性、耐熱性、耐輻射性等性能優(yōu)異, 因此被廣泛用于石油化工、環(huán)境保護、農(nóng)牧業(yè)、建材工業(yè)、輕工業(yè)及高新尖端技術(shù)等領(lǐng)域。沸石可用做催化劑、干燥劑、水質(zhì)軟化劑、吸附劑、離子交換劑等，在工業(yè)上常作分子篩，用來凈化氣體、石油及廢水處理，海水提鉀、淡化、硬水軟化等[1]。目前國際上對天然沸石的開發(fā)、研究和生產(chǎn)相當(dāng)活躍。本文對近兩年來沸石在水處理應(yīng)用的研究進展進行了綜合評述，介紹了天然和改性沸石在去除水中氨氮、有機物質(zhì)、重金屬離子、放射性物質(zhì)等方面的應(yīng)用。
沸石的特性
(1)吸附
沸石晶體的大量孔穴和孔道(孔穴度高達40%～50%)，使沸石具有很大的比表面積，因此色散力強。結(jié)構(gòu)比較空曠的沸石與活性炭的比表面積(800～1050m2/g)相近，結(jié)構(gòu)空曠度較低的沸石也與微孔硅膠(500～600m2/g)相近，都明顯高于活性氧化鋁的比表面積(200～400m2/g)。又因為晶體內(nèi)部各種構(gòu)造形式的籠內(nèi)充填著陽離子，并且部分硅(鋁)氧四面體骨架氧也有負電荷，在這些離子周圍形成強大的電場，從而還有強大的靜電引力。晶體內(nèi)外表面過剩自由能所決定的色散力和這種靜電引力的存在，使得沸石有優(yōu)良的吸附性能。
(2)離子交換
由于分子篩骨架中含有大量的AlO4四面體，其骨架是荷負電的。因而在其孔內(nèi)必然有大量的金屬陽離子以平衡其骨架電荷。這些陽離子位于骨架外，是可以進行離子交換的離子源。
另外，沸石還是理想的催化劑載體。例如具有催化活性的金屬離子可以通過離子交換進入沸石內(nèi)部，再將其轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂写呋钚缘膯钨|(zhì)狀態(tài)或是化合物。這樣它們均勻的分布在沸石的籠內(nèi)，具有極高的分散性，提高了催化劑的利用效率。
沸石在水處理中的應(yīng)用研究
2.1 去除水中氨氮
氨氮存在于許多工業(yè)廢水中,氨氮排入水體,特別是流動較緩慢的湖泊、海灣,容易引起水中藻亡,甚至?xí)䦟?dǎo)致湖泊的干涸滅亡[4]。氨氮還使給水消毒和工業(yè)循環(huán)水殺菌處理過程增大了用氯量;對某些金屬,特別是對銅具有腐蝕性;當(dāng)污水回用時,再生水中氨氮可以促進輸水管道和用水設(shè)備中微生物的繁殖,形成生物垢,堵塞管道和用水設(shè)備,并影響換熱效率[5]。利用沸石去除生活污水以及工業(yè)廢水中的氨氮，國內(nèi)外已有較多的研究。沸石構(gòu)架中有一定的空腔和孔道, 決定其具有吸附、離子交換作用, 其離子交換選擇性順序為:Cs + > Rb + > K+ > NH4+ > Ba2 + > Sr2 + >Na + > Ca2 + > Fe3 + > Al3 + > Mg2 + > Li +可見沸石對水中氨氮為離子交換。
2.2 去除水中有機物
隨著現(xiàn)代工業(yè)特別是有機化工、精細化工以及高分子工業(yè)的迅速發(fā)展,水中的有機污染物呈多樣化、復(fù)雜化的特點[9]。對于多數(shù)有機污染物的去除，在目前使用最廣的還是生化法，尤其是吸附法。沸石對有機污染物的吸附能力主要取決于有機物分子的極性和大小，極性分子較非極性分子易被吸附，隨著分子直徑的增大，被吸附進入空穴的機會就逐漸減少。沸石去除水中溶解狀分子物質(zhì)時，吸附起主要作用，而去除水中離子狀污染物時離子交換和吸附兩種行為共同作用的結(jié)果，以離子交換為主[1]。
印染廢水是我國目前主要的有害、難處理工業(yè)廢水之一，主要污染物有染料、漿料、助劑、纖維雜質(zhì)、油劑、酸堿以及無機鹽等。其特點是廢水量大、水質(zhì)復(fù)雜、有機物濃度高、難生物降解、色度深、水質(zhì)變化快而無規(guī)律等特點，其中以染料的污染最為嚴重[11]。在采用生物曝氣濾池(BAF)工藝，以天然沸石為濾料處理印染廢水，氨氮的去除率、COD的去除率、SS的去除率，總氮的去除率及色度的去除率都能達到較高的值。
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