自然界中的Zeolite是晶體結構的水合鋁硅酸鹽,能夠吸收多種不同類型的氣體、氣味、水分、石化產品、氨、重金屬、低放射性元素和多種不同的溶液。沸石的高度多孔結構提供了很大的表面積,可以在其上進行化學反應和陽離子交換。沸石內部的空腔和通道占其體積的 50%,這使它們能夠捕獲小至 4 微米的顆粒污染物。沸石(Clinoptilolite)的主要原理是離子交換。它具有天然負電荷,使其具有高陽離子交換能力。
- 減少投資和運營費用。
- 吸收難聞的氣味和氣體。提高空氣質量。
- 100% 天然環保。
- 防止水、土壤和空氣污染。
- 無毒。
- 完全安全且用戶友好。
- 抗機械磨損。
- 實用和經濟。
由于其環保結構和低成本,沸石(斜發沸石)具有廣泛的應用:
(1)沼氣廠
糞便中大量的銨會降低沼氣廠的效率。沸石應用通過吸收多余的氨來增加沼氣設施的能源產量。它為負責沼氣廠正常運作的有益細菌和微生物創造了合適的環境。此外,斜發沸石具有獨特的吸附特性,可同時進行沼氣凈化(H2S 去除)和甲烷升級。改善和擴大過程相關細菌的棲息地。添加 10% 斜發沸石 (v/v) 是平衡的量,它提供了沼氣生成的最佳效率增強。斜發沸石不僅能抑制消化液的酸化,還能增強對有機酸的破壞。
(2)廢水處理
工業廢水含有有毒重金屬離子,如鉛 (Pb)、鎘 (Cd)、鉻 (Cr)、鎳 (Ni)、銅 (Cu) 和鋅 (Zn)。城市廢水中含有大量的銨。這些有毒元素必須在處理前從水溶液中去除;否則會造成嚴重的環境問題。它們會污染水源。離子交換過程是去除廢水中有毒元素的最有吸引力、最簡單和最具成本效益的方法。天然沸石礦物在其結構骨架中含有可交換的陽離子,例如 Na+、K+、Ca2+ 和 Mg2+。廢水中的銨和重金屬離子在離子交換過程中被這些陽離子取代。像斜發沸石這樣的吸收劑是環境應用的未來。
- 去除銨和重金屬。
- 減少污水中的營養物質。
- 提高出水質量。
- 降低 COD 和 BOD 參數。
- 顯著降低氨 (NH 4+ ) 水平
- 降低 NO3 和 H2S 水平
- 提高水的透明度(減少懸浮固體)
- 增加溶解氧 (DO) 含量
- 去除重金屬和其他有害物質
- 穩定PH值
- 限制有害細菌和藍綠色雜草的生長
- 最大限度地減少化學品(聚合物、明礬等)和聚電解質的使用和成本
- 提高處理廠容量
(3)垃圾滲濾液處理
衛生填埋是最廣泛使用的城市固體廢物管理方法。填埋引起的主要問題與產生長期污染的高污染滲濾液有關。垃圾填埋場大量產生含有各種有害污染物的滲濾液。在這些污染物中,發現銨的濃度很高。沸石是一種有影響力的低成本替代吸附劑,用于去除 NH4-N 和重金屬:
- 去除銨和重金屬。
- 減少污水中的營養物質。提高出水質量。
- 降低 COD 和 BOD 參數。
- 在垃圾填埋場和環境之間提供屏障。
- 防止通過滲濾液污染地下水。
(4)放射性廢物處理
銫 (Cs) 是一種非常危險的核素,它高度存在于低放射性廢物和廢物處置庫中。斜發沸石的孔徑接近水合銫的直徑。因此,它對 Cs 和類似的水合陽離子(如鈾和鍶)具有高選擇性。它具有保留放射性裂變產物的能力,沸石在切爾諾貝利事故和最近的福島核災難中被廣泛使用,將活性放射性元素捕獲到沸石的籠狀結構中。它們被用作廢物儲存庫和核電站的反應屏障。
- 為低水平輻射提供屏障。
- 提供輻射穩定性。
- 去除鈾、銫和鍶。
- 降低 Cs 的遷移率。
- 適用于建造核電站和垃圾填埋場,作為緩沖/屏障材料以控制該裂變產物的環境釋放。
- 作為一種硅酸鹽,沸石很容易與水泥和玻璃結合系統發生反應,從而將放射性廢物安全地容納和截留在水泥基質中。