天然沸石是由瑞典矿物学家A.F.Cronsted于1756年首次发现的,其具有热稳定性,耐酸性,耐辐射性,成本低和储量大等特点。我国的沸石矿产资源丰富,沸石种类很多,如方沸石Na[Si2AlO5]·H2O,菱沸石(Ca,Na)[Si2AlO3]·6H2O,交叉沸石(K2Ba)[Al2Si5O12]·H2O等约40余种。斜发沸石在水处理中使用最为广泛,该沸石即使在微粒小的情况下,在电解液中也具有较强的稳定性。

沸石是一种水合铝硅酸盐矿物。硅酸沸石四面体通过桥连氧而连接,形成多环结构,并在三维空间中形成规则的环形腔,可以吸附和截留不同大小的分子,因此也称为分子筛。沸石的主要成分是:Na2O,CaO,MgO,Al2O3,Fe2O3、4SiO2、24H2O…斜发沸石,丝光沸石,菱沸石等在水处理领域中广泛使用。一般来说,沸石应用于污水处理领域包括以下几个方面:

首先,消除废水中的氨氮和磷。氨氮废水的处理技术主要包括生物合成硝化法,离子交换法,空气蒸汽汽提法,氯化吸附法,化学沉淀法等。天然沸石孔隙率大,比表面积大,选择性离子交换性强。目前,国内外已经广泛地研究了使用天然沸石去除城市废水或工业废水中的氨氮,其反应原理为:Z-MNH4=Z-NH4M。其中Z-为沸石,M为沸石中的金属离子。交换容量取决于沸石矿石中的沸石含量,反应温度和溶液的pH值。通常来说,交换容量随着温度的增加而增加,并且随着交换溶液的pH值的增加而增加。但是,碱性溶液不利于沸石的吸附,因此pH<7.5是合适的。李德胜等人开发的生物沸石反应器可有效去除水中的NH3-N,NO2-N等。生物沸石反应器是一种采用经过特殊处理的颗粒状沸石作为生物载体的固定式生物膜处理装置,处理效果较好。

天然沸石在水处理中可以用作这些方面-国投盛世

其次,去除并回收水中的重金属离子。通常来说,比重为5以上的金属称为重金属,当前从冶炼厂,有色金属矿山和其他化学工业领域中排放的含有重金属阳离子的废水会造成环境污染,并对人体造成巨大伤害。实验表明,丝光沸石和斜发沸石对消除重金属离子有更好的效果,其可以大大提高用碱处理的沸石的吸附能力,尤其使用0.05mol/LHCl可以浓缩并回收吸附的重金属离子,并可以用NaOH溶液再生沸石。当pH值大于4时,用沸石处理的污水可以消除大范围的水环境污染。

由于沸石的广泛分布和优异的性能,使得沸石在水处理领域的应用具有其他矿物无法比拟的优点和良好的应用前景。同时,作为新型水处理剂,沸石目前在技术上还不够成熟,需要大量的研究工作才能真正广泛地使用。我们还应该进行更深入的研究,以找到经济有效的活化和再生方法,并探索多种联合技术进行应用。