沸石在水处理中的应用
沸石是一种较为廉价的多孔矿物材料,工业上广泛用作催化剂、吸附剂、离子交换剂和废水处理剂等。
1.去除有机污染物:有机污染物是一类主要污染物,沸石对有机污染物的吸附能力主要取决于有机物分子的极性和大小,极性分子较非极性分子更易被沸石滤料吸附,随着分子直径的增大,被吸附进入孔穴的机会逐渐减小。如OH、CO、NH2、C6H5等有机分子,都能被沸石强烈吸附,一些常见的无机污染物,如酚类、苯胺、苯醌、氨基酸等,多有极性,分子直径始终,可被沸石滤料吸附而去除。
2.除氨氮:去除氨氮是利用沸石滤料对阳离子的选择性交换和再生特性。斜发沸石对阳离子交换顺序为:Cs+>Rb+>K+>NH4+>Pb2+>Ag+>Ba2+>Na+>Sr2+>Ca2+>LI+>Cd2+>Cu2+>Zn2+,在上述各种阳离子共存的溶液中,除Cs+、Rb+、K+外,优先吸附的是NH4+;用斜发沸石滤料进行离子交换,处理后水中氨氮去除率可达到95%以上。
3.降低氟含量:我国高氟水分布广泛,对人体危害甚大,目前降氟方法很多,但均存在一些弊端,活化沸石作为一种新型降氟材料正越来越受到人们的关注。沸石除氟有很多优点:可对含氟量不同的原水有效的除氟,处理后水质澄清、透明,含氟量达到 饮用水标准;并且处理成本低、装置简单、易再生。
4.去除重金属离子:因为沸石具有很大的离子交换能力和软化硬水的功能,所以沸石具有综合治理污染水源的功能,能同时去除水中的Fe3+、Ni2+、Co2+、Pb2+、Hg2+等重金属离子。
5.作污水滤料。
沸石粉可以作为水质改良剂
水产养殖中池塘水质的好坏直接影响养殖对象的生存和生长,如温度、pH值、溶氧、硫化氢(H2S)、铵(NHA )、重金属及有机质的含量等因素发生变化时,将对鱼虾等产生一系列不良影响。为了保持良
好的水质,使鱼虾能够得到正常生长,人们进行了大量研究。研究表明,沸石对水质具有很好的改良作用。沸石粉失去结晶水以后,表面疏松多孔,相当于多孔的海绵体具有很强的吸附性,可以吸附
大量的有毒物质(如NH3, NHA,CO2,H2S等)。利用沸石粉这一特性,定期向养殖水体中泼洒沸石粉,就可以起到去氨增氧的效果;同时可以增加水中量元素的含量,达到优化养殖生态环境,促进水生
动物生长发育的效果。
用量如下:
淡水养殖:正常饲养期间每立方米水体用沸石粉10~25g,与生石灰间隔使用效果更理想;越冬水体封冰前每立方米水体用沸石粉25~35g利于越冬,提高越冬成活率。海水养殖:每立方米水体用沸石粉
75~ 90g。
(1)调节池塘水的pH值为了提高池塘养殖效率和经济效益,鱼虾池大部分采用高密度精养。由于鱼虾池养殖密度过高、饲料投喂量大、溶氧不足或因天气变化等因素使水中有机质大量产生,藻类生长过
快,水色变化大,造成pH值不稳定。使用沸石可迅速吸附水中过多的有机质含量,培养幼藻新生,间接达到稳定池塘水中酸碱度的作用。
(2)吸附水中有害气体、有毒物质和药物随着水产养殖的发展,池塘养殖产量不断提高,为使有限的水体发挥更大的生产能力,就需要保持池塘良好的水质,这就要解决由于饲料和排泄物等有机质腐败
造成的水质污染。沸石能够吸附水中的有机腐化物,以及由于生物代谢产生的各种有害气体,如H2S、NHA、cO2、重金属离子和药物等,减少由于有毒、有害物及药物使用不当造成的鱼虾浮头、泛塘等
危害,提高养殖效益。
(3)改良水色及水质在鱼虾苗下塘前要培养良好的水色,以提高成活率。因沸石含有大量的孔隙,能够将营养物吸附于它大量的孔洞中,直接提供给浮游生物更好的繁殖场所,保持水色稳定和生物含
量。由于沸石具有很强的吸附作用,可将有机质、有害物质吸附于沸石中,沉入池底,使池塘保持良好的水质,为鱼虾提供优良的生长、生存环境。
(4) 沸石改良水质的作用机理沸石具有较大的表面积, 具有良好的吸附性,本身又、廉价、不霉变,酸碱度适中,可调节水的pH值、改良水质及土壤,迅速除去有机物及硫化氢(H2S)、 二氧化碳
(CO2)、 重金属污染及药物,防止鱼病发生。可迅速提供氧气,每千克沸石可提供2100mL氧气,它们均以气泡放出,使水中溶氧保持鱼类生长的需要,防止池底环境恶化。冬天使鱼虾越冬,夏
天防止缺氧、浮头。总之,由于沸石具有特定的结构,可改良水质,为鱼类提供良好的生长环境,促进鱼类生长。
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活化沸石滤料
采用高品质的沸石矿,通过经破碎造粒后再经药物浸泡、焙烧等系列工艺精制而成,吸铵值在190mmol/100g以上;该沸石具有特殊的孔隙结构和较大的比表面积,机械强度高、吸附能力好、离
子交换性强、催化速度快等特点;经实验:氨氮吸附率可达98%以上,而一般天然沸石氨氮吸附率在50-90%之间,试验证明吸附性能比天然沸石更强,离子交换性能也更好,不仅能去除水中的浊度、色
度、异味,而且对水中有害的重金属如:铁、锰、铬、镉、镍、锌离子及有机物:酚、六六六、滴滴涕、磷酸根离子等物质具有吸附交换作用,也有利于去除水中各种污染物且水浸出液不含有毒物
质,因此活化沸石是工业给水、废水处理及自来水过滤的新型理想过滤材料。另外活化沸石在某些行业可替代活性炭。
影响活化沸石吸附能力的因素有水质的温度、PH值、反应时间(流速)及粒径的大小,滤层的厚度等方面。活化沸石达到饱和状态后可再生。
对沸石采用不同的处理方法,得出的活化沸石在水处理中对水中的总硬度、铁和锰有不同的去除能力,大部分与原水比较均有显著差异(P<0.01﹚从三项(总硬度、铁和锰)指标看,D种活化沸石效
果比较好。提示对深加工更有意义。
天然沸石对水中的总硬度、铁、锰、浊度和色度都有不同程度的改变,浊度和色度的改变说明沸石具有吸附能力,总硬度、铁和锰的改变说明沸石具备离子交换能力,不过经过活化处理过的沸石能
增加这种吸附能力和离子交换能力,另外斜发沸石或活化沸石对氨氮水质的处理也有及其良好的效果。
活化沸石:采用高品质的沸石矿经系列工艺加工而成,吸铵值在190mmol/100g以上;因该沸石具有特殊的孔隙结构和较大的比表面积,因此机械强度高,吸附能力好、离子交换性强,催化速度快等特
点;经实验:氨氮吸附率可达98%以上,而一般天然沸石氨氮吸附率在50-90%之间,试验证明吸附性能比天然沸石更强,离子交换性能也更好,不仅能去除水中的浊度、色度、异味,而且对水中有害的
重金属如:铁、锰、铬、镉、镍、锌、汞离子及有机物:酚、六六六、滴滴涕、磷酸根离子等物质具有吸附交换作用,也有利于去除水中各种污染物且水浸出液不含有毒物质,因此活化沸石是工业
给水、废水处理及自来水过滤的新型理想滤过滤材料。另外活化沸石在某些行业可替代活性炭。
影响活化沸石吸附能力的因素有水质的温度、PH值、反应时间(流速)及粒径的大小,滤层的厚度等方面。活化沸石达到饱和状态后可再生。