過濾是城鎮(zhèn)給水處理、污水處理中的重要工序，是保障水質(zhì)達(dá)標(biāo)的重要手段。適宜的濾料是影響濾池發(fā)揮效能的重要因素，是關(guān)系濾池結(jié)構(gòu)形式、運行成本和正常操作的關(guān)鍵因素。沸石是一種天然的多孔硅鋁酸鹽礦物質(zhì)，它具有較大的孔隙率和比表面積的特性，并且具有良好的吸附性能和選擇性離子交換性能，極性分子和細(xì)菌容易富集在其上。沸石濾料與傳統(tǒng)水處理濾料（石英砂、陶粒等）相比，具有處理效果好、價格低等優(yōu)勢，所以沸石在水處理中的應(yīng)用越來越廣泛。

沸石一般可用化學(xué)式(M，N2) O2·Al2O3·nSiO2·mH2O表示，式中M代表著陽離子，?N2分別代表一價的陽離子，是一族含水鋁硅酸鹽礦物。其中斜發(fā)沸石、絲光沸石、菱沸石等在水處理中的應(yīng)用比較多。沸石的粒徑規(guī)格型號很多，差別也很大，粒徑大的可達(dá)幾cm，小的可到幾μm。沸石的基本結(jié)構(gòu)是四面體的結(jié)合體，其中Si原子為結(jié)合體的中心，4個頂點為有氧配置的SiO4及AlO4，硅(鋁)?氧四面體是依靠中間的氧原子相連接。沸石中空穴或籠是在三維空間上形成多種形狀的規(guī)則四面體構(gòu)，這些空穴和籠通過不同形式連接就構(gòu)成了沸石的孔道體系。陽離子和水分子是在沸石的空穴和孔道中占據(jù)著。

具體來說，沸石在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用包括以下幾個方面：

第一，在給水和微污染水處理中的應(yīng)用。 天然沸石具有表面粗糙，比表面積大，吸附能力強的特點，沸石可以在給水處理中作為濾池填料。然而視比重小，屬于天然輕質(zhì)濾料。沸石可用來截留和吸附水中的懸浮物、藻類等污染物，降低出水濁度。氨氮是水源中的主要污染物，是凈水處理中重點去除的對象之一。沸石具有良好的離子選擇交換性能，尤其是對氨離子。而沸石還是一種極性吸附劑，它對極性有機(jī)物有較好的吸附效果，此外沸石還是一種比較理想的生物載體，對細(xì)菌具有富集作用。

沸石具有和生物活性炭、生物陶粒一樣的過濾和吸附性能，并對氨氮去除效果會更加明顯，所以可以用沸石處理微污染原水，沸石具有極好的抗沖擊負(fù)荷能力。隨著污染的加劇,原水中存在著很多污染物，有機(jī)污染物其中一類主要污染物。有機(jī)物分子的極性和大小決定著沸石對其的吸附能力，極性分子與非極性分子相比容易被吸附，隨著分子直徑的增大，被吸附進(jìn)人孔穴的可能性就越小。沸石可以吸附一些分子直徑始終的常見的有機(jī)污染物，例如如酚類、苯胺、苯醒、氨基酸等等。曝氣生物濾池在污水中的應(yīng)用越來越廣泛,沸石作為其濾料可以處理低濃度的生物污水。另外，值得注意的是， 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(jīng)過一定的預(yù)處理以提高其強度。

第二，在廢水處理中的應(yīng)用。沸石可以用來強化活性污泥系統(tǒng)對有機(jī)物和氨氮的去除效果。沸石強化活性污泥系統(tǒng)對于氨氮的沖擊具有明顯的耐受性，投加沸石提高曝氣池中的硝化細(xì)菌類群數(shù)量，提高硝化速率，明顯提高出水中的NO2– N?濃度。沸石具有獨特的晶體結(jié)構(gòu)，比表面積較大，具有巨大活性表面，因此使其具有強大的色散力。而沸石孔穴中分布的陽離子和部分架氧具有負(fù)電荷相互平衡 ，因此在離子周圍可以形成強大的電場，因此沸石又具有靜電力。沸石同時具有色散力與靜電力導(dǎo)致沸石的吸附力特別強。靜電力可以使得沸石對極性、不飽和、易極化分子具有優(yōu)先的選擇吸附作用，即沸石本身是一種極性物質(zhì)，其中陽離子可以發(fā)出較強局部正電場，極性分子的負(fù)極中心被電場吸引，或是通過靜電誘導(dǎo)使可極化的分子極化，沸石容易吸附極性強或容易被極化的分子。因此沸石吸附特性既有物理吸附也有化學(xué)吸附。

沸石中具有大量的微孔，微孔徑多數(shù)都在10nm以下，一般物質(zhì)的分子大小與微孔孔徑相近，因此形成了分子篩的選擇特性。進(jìn)入沸石晶穴內(nèi)部的分子大小是由沸石的孔徑來決定的，只有比沸石孔徑小的分子或離子才可以進(jìn)入到沸石的結(jié)構(gòu)中。進(jìn)人沸石表面的陽離子則與沸石晶格中的陽離子等發(fā)生交換，但其極性結(jié)構(gòu)不會遭到破壞，從而使水中陽離子污染物得到有效的去除。

綜上所述，沸石濾料，在水處理領(lǐng)域中的應(yīng)用前景廣闊，具有重要環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。