Zeolite具有良好的離子選擇性交換性能,尤其是對(duì)于氨離子有著強(qiáng)大的吸附能力,并且氨氮是污水處理環(huán)節(jié)中最重要的“去除對(duì)象”。另外,作為一種優(yōu)質(zhì)的極性吸附劑,沸石能夠有效地吸附極性有機(jī)物。同時(shí),沸石對(duì)細(xì)菌具有富集作用,是一種理想的生物載體。
一、沸石的特殊結(jié)構(gòu)
天然沸石的孔徑分布是均勻的,且大多數(shù)在10nm以下,與一般物質(zhì)的分子大小相當(dāng),因此具有分子篩的選擇性吸附作用。在沸石的骨架中,陰離子晶格上的負(fù)電荷和抗衡陽離子的正電荷中心在空間上不會(huì)重疊,因此沸石具有較大的靜電吸引力。正是由于這種靜電力,沸石對(duì)極性、不飽和和易于極化的分子具有優(yōu)先的選擇性吸附作用。并且分子篩對(duì)分子的極性具有選擇性作用,極性越大,極化物質(zhì)越容易被吸附。沸石具有高效吸附作用,特別是對(duì)水、氨、硫化氫、二氧化碳等分子具有很強(qiáng)的親和力。
二、沸石在微污染水處理中的應(yīng)用
一般來說,生物沸石反應(yīng)器用于處理微污染的原水。經(jīng)過長期運(yùn)行測(cè)試可知,生物沸石反應(yīng)器對(duì)氨氮、NO2-N、Mn等有機(jī)物的顏色和濁度的平均去除率分別為93%,90%,95%,32%,77%,72%。并且通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明,該沸石具有與生物活性炭和生物陶粒相同的性能,在去除氨氮方面表現(xiàn)出優(yōu)異的性能,為微污染源水的凈化提供了新的材料和方法。
天然沸石可用作軟化硬水的預(yù)處理。例如,某制造商使用獨(dú)石口天然沸石測(cè)試水軟化效果,并取得了良好的效果。如果對(duì)天然沸石進(jìn)行改性,則其交換容量可以達(dá)到280?340mol/m3。作為離子交換劑,沸石可用于軟化硬水,其能夠顯著提高了鈣和鎂離子的交換能力,因此可使水質(zhì)達(dá)到或超過了一般工業(yè)生產(chǎn)和供熱鍋爐的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
另外,氟是人體必需的微量元素之一,飲用水中的適當(dāng)氟濃度為0.5至1.0mg/L。飲用水中的氟含量過高容易使兒童患氟中毒和骨骼氟中毒。我國高氟地區(qū)的水氟含量嚴(yán)重超標(biāo),高氟水嚴(yán)重危害人們的身體健康。劉文智等人用20-40目斜發(fā)沸石制成了一種除氟吸附過濾器,并在氟中毒地區(qū)進(jìn)行了測(cè)試。處理后,不僅減少了氟含量,而且在一定程度上達(dá)到了濁度,鐵,汞和總硬度。下表中顯示了其具體數(shù)據(jù)。處理后的氟含量符合國家飲用水標(biāo)準(zhǔn)(F≤1mg/L)。同時(shí),預(yù)估加工成本≤0.5元/立方米。