隨著工業上各種有機物消耗量的明顯增加,水體有機污染也日趨加劇。利用活性炭作為吸附材料去除水體中的有害物質,一直是一種較為傳統有效的凈化方法,但受到材料自身孔徑范圍及表面性質的限制,活性炭對于多數極性有機物,特別是危害較大的鹵代烴及其前體物質即一些大分子吸附效果不佳,同時其生產成本較高,再生困難,因此當前眾多水處理項目中運用沸石顆粒過濾材料來進行去除水中有害物質的處理。在此,國投盛世的小編比較沸石顆粒作為水處理吸附劑與活性炭吸附劑各自的性能特點,得出二者吸附能力差距較大的內在原因。

一、沸石顆粒過濾材料與活性炭

其他吸附材料相比,活性炭具有小微孔特別發達的特征,這也是活性炭吸附能力強、吸附容量大的主要原因。其中小微孔決定了活性炭的總比表面積;過渡孔起著重要的通道作用;大微孔則是該吸附材料微觀體系的入口。

由于晶體結構的開放性,沸石顆粒含有許多大小均勻的孔道和空腔,出于四面體中鋁置換硅呈現電價不平衡而導致的補償正電荷的需要,這些孔道和空腔中常被堿金屬和堿土金屬離子及水份所占據,其中的水可以自由脫附而不改變沸石顆粒結構,因而沸石顆粒晶體的多孔結構使沸石具有了良好的吸附性。沸石類吸附材料基于表面性質的影響,對極性分子有較強的親合力,有利于從非極性化合物中吸附分離極性化合物,這是沸石顆粒的特殊選擇性。

二、沸石顆粒過濾材料與活性炭比較

第一,活性炭為疏水、非極性表面的吸附材料,對于大部分極性短鏈有機物以及大部分極性短鏈含氧有機物的前體物去除效果很差;沸石顆粒則為親水、極性表面的吸附材料,它對上述物質均具有良好的去除效果。

第二,活性炭由于表面極性及孔徑范圍的限制,對一些直徑較大的復雜難降解有機物去除效果很差,如腐殖酸等。而各類天然及改性沸石的孔徑范圍也遠遠沒有達到介孔級,因此對于這類有機大分子的吸附能力雖略優于活性炭,但去除率仍很有限。

第三,與活性炭的廣譜分布孔徑相比,沸石顆粒的孔道過于均勻,孔徑分布只能適用于一個很窄的分子直徑范圍。因此,目前各種沸石類吸附材料的綜合吸附能力都低于活性炭。

第四,目前的沸石類改性吸附材料都是利用其結構中天然的孔結構骨架,沒有創造出更多的吸附空間骨架,吸附容量增加有限。而且除了利用清理孔道的方法以外,都是利用離子交換性來換取更高的吸附性,甚至最終已成為一種單純的吸附材料。也就是說離子交換性和吸附性不能很好的同時統一。