Zeolite作為一種礦石,其最早是由瑞典科學家AxelFredrik所發現的,沸石內部含有的硅鋁酸鹽、堿類物質在一定條件的高溫下,將產生沸騰現象,且沸石本身具有的分離性、吸附性、導電性等特點,令其在化工領域、工業領域中具有較高的應用價值。經過諸多學者的研究及工業企業的實踐,沸石在污水處理中具有較大的應用價值,特別是在近年來水污染日益嚴重的情況下,利用沸石替代傳統的活性炭吸附工藝,可有效節約污水處理成本。
沸石作為離子交換載體主要是由內部物理結構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。由體積效應可知,當沸石結構的塑性與尺寸呈現出線性關系時,整個結構參數可以規定為因成分不同而導致內部結構的承載能力變大。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部結構的孔隙,此時在經過孔位時,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下進入到沸石結構內部,并隨著沸石內部結構進行有序性傳輸,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,經過數據分析,軟化后的水體已經達到工業用水需求。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,進而對生態環境起到一定的保護作用。
放射性物質在進行處理時,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構中,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量,且可提高整體經濟效益。期待在未來發展過程中,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基礎。