沸石比表面積大,具有獨特的晶體結構和巨大活性表面以及孔穴內陽離子的分布特性,導致沸石的吸附力特別強。斜發沸石、絲光沸石、菱沸石等在水處理中的應用比較多,主要用于吸附水中體積較小的含氮和磷物質、酚類、氟離子、放射性物質、重金屬等污染物。
?一、微污染水處理
氮、磷是水體富營養化的主要污染物,水體出現富營養化后藻類和浮游生物急劇增殖,水體溶解氧下降,水質惡化,并造成魚類及其他水生動植物大量死亡。沸石對氨、磷具有優良的吸附能力,沸石作為離子交換劑可以有效地去除水體中的氨和磷,抑制水體富營養化污染,采用沸石吸附法處理含磷廢水不僅可以回收磷,變廢為寶,而且在工藝上還具有占地面積小、工藝簡單、操作方便的優點。
??沸石是一種極性吸附劑,可以吸附一些分子直徑較小的常見的有機污染物,如酚類、苯胺、氨基酸等。沸石還是一種比較理想的生物載體,對水體中的細菌等微生物具有富集作用。如果沸石與活性炭聯用或者沸石與臭氧聯用對污水的處理效果會更佳。沸石還可用于硬水軟化,經沸石處理后的軟化水的水質可達到了工業鍋爐和一般生產部門的水質標準,沸石的離子交換能力甚至可以超過磺化煤。
?二、含重金屬廢水處理
工業廢水中常見的有毒重金屬如Hg、?Pb、?Cd、Ni、?Cu、?Zn等對生態環境造成了極大的危害, 進入環境后不能被生物降解,并參與食物鏈循環,最終在人體、動物體內積累,破壞生物體正常的生理代謝活動,嚴重危害人體健康。傳統的處理重金屬污水的方法有離子交換法、活性炭吸附法、膜分離法、混凝法、氧化還原法和化學沉淀法等,但每種方法都有其局限性,比如成本、再生和回收等問題。沸石層間的陽離子可與Pb、?Cd、?Zn、?Mn等金屬離子發生離子交換,去除多種重金屬,以凈化工業廢水。
三、低放射性廢水處理
天然沸石有很強的耐核裂變輻射的能力,早在1978年就有人研究了天然沸石對Cs、?Sr放射性同位素的提純技術,表明沸石對137Cs、?90Sr有高選擇性交換功能。近年來國內外對沸石處理放射性污染水進行了深入的研究,李永青等采用人工模擬放射性廢水進行了沸石吸附的動態研究。在去除和純化放射性元素方面,天然沸石比有機離子交換樹脂更具優越性,例如能夠抵抗由電離輻射作用引起的降解、溶解度降低等。
?四、含氟飲用水處理
氟是人體必需的微量元素之一,飲用水適宜的氟濃度為0.5~?1.0mg/L,飲用水中氟的含量過高容易使兒童患氟斑病和氟骨癥。我國高氟地區水中氟含量嚴重超標,高氟水嚴重危害了人們的身體健康。目前處理飲用水中的高濃度氟離子的方法較多,而沸石吸附法被認為是適用性較好的方法之一。于華龍等應用陰離子改性沸石進行了除氟實驗的研究,發現改性
后的沸石能有效去除飲用水中的氟離子,具有效率高、投資少、運行穩定好等特點。
?五、用作濾料
沸石在水處理領域作為濾池填料,用來截留和吸附水中的懸浮物、藻類等污染物,由于天然沸石的破碎磨損率較大,沸石作為濾料在使用前需經過一定的預處理以提高其強度。
總之,天然沸石作為一種重要的非金屬礦物,具有吸附、離子交換、催化等眾多優異的物化性能,被廣泛應用于水處理領域內,并且其環保性能也被廣泛應用于其他領域,因此具有巨大的開發利用趨勢與前景。