沸石作為一種礦石,其最早是由瑞典科學家AxelFredrik所發(fā)現(xiàn)的,沸石內(nèi)部含有的硅鋁酸鹽、堿類物質(zhì)在一定條件的高溫下,將產(chǎn)生沸騰現(xiàn)象,且沸石本身具有的分離性、吸附性、導電性等特點,令其在化工領(lǐng)域、工業(yè)領(lǐng)域中具有較高的應(yīng)用價值。經(jīng)過諸多學者的研究及工業(yè)企業(yè)的實踐,沸石在污水處理中具有較大的應(yīng)用價值,特別是在近年來水污染日益嚴重的情況下,利用沸石替代傳統(tǒng)的活性炭吸附工藝,可有效節(jié)約污水處理成本。
沸石作為離子交換載體主要是由內(nèi)部物理結(jié)構(gòu)中的配位健之間的差異性所決定的,此特性令沸石具備陽離子的交換能力。沸石通過軟化處理,可有效提高天然沸石的離子交換能力。由體積效應(yīng)可知,當沸石結(jié)構(gòu)的塑性與尺寸呈現(xiàn)出線性關(guān)系時,整個結(jié)構(gòu)參數(shù)可以規(guī)定為因成分不同而導致內(nèi)部結(jié)構(gòu)的承載能力變大。沸石中存在的正二價鈣離子、鎂離子等,將被鹽水中的正價鈉離子進行置換。在置換過程中,由于鈉離子是小于沸石內(nèi)部結(jié)構(gòu)的孔隙,此時在經(jīng)過孔位時,鈉離子傳輸過程中所受到的空間阻力較小,即代表鈉離子更容易在此狀態(tài)下進入到沸石結(jié)構(gòu)內(nèi)部,并隨著沸石內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行有序性傳輸,這就令沸石具備較高的離子交換能力。我國科學家通過軟化實驗,利用沸石對水體進行軟化處理,經(jīng)過數(shù)據(jù)分析,軟化后的水體已經(jīng)達到工業(yè)用水需求。此外,通過沸石還可有效對海水進行重金屬處理,通過對沸石進行堿化處理,可最大限度提高沸石對重金屬離子的吸附能力,其對于現(xiàn)階段海水重金屬污染來講,可有效防止水體污染的蔓延,進而對生態(tài)環(huán)境起到一定的保護作用。
放射性物質(zhì)在進行處理時,主要是對水體中的Cs、Sr等離子進行交換,在交換時沸石所吸附的Cs可以不進行清除處理,而可以直接將具有Cs離子的沸石當成是放射源進行利用,以此來提高利用效率。如需將放射性物質(zhì)進行處理時,需對沸石進行高溫熔化,令具有放射性的離子固定在沸石結(jié)構(gòu)中,但從放射性元素的溶解效率來看,大約50年才可溶解0.8%~1.2%,整個溶解過程相對較慢。
綜上所述,利用沸石進行水處理是一種新型的工藝體系,通過對沸石進行改性處理,在一定程度上可提高污水處理的質(zhì)量,且可提高整體經(jīng)濟效益。期待在未來發(fā)展過程中,以沸石工藝為主的水處理,可更好的作用于整個水污染防控體系中,為社會資源的有效利用提供技術(shù)基礎(chǔ)。