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改性沸石粉对污水处理的应用

发布时间:2019-06-12     浏览次数:1627

滤料是水处理过滤材料的总称,主要用于生活污水、工业污水、纯水、饮用水的过滤。改性沸石粉是将天然沸石粉与改性剂混合而成,其中,所述的改性剂为粉末活性炭、硅藻土、煤灰渣、粘土中的一种或多种;再将改性沸石粉投入原水中进行处理。改性沸石粉适用于对各种不同水质的原水处理,可高效去除氨氮、有机物等污染物,对酚类污染物也有一定的除去能力,处理污染物种类多,改性沸石粉具有较高的化学活性和生物稳定性,吸附速度快、效率高、无二次污染,改性沸石粉经湿式投料,沉降速度慢、与原水作用时间长,处理后沉淀池污泥的脱水性能更好,便于后处理,沸石粉成本低、制备方法简单,使用方便,降低建造难度和成本,适合于突发性水体的污染事件。

沸石粉通过不同的改性方法,使物质各方面发生改变,来满足不同的需求。而今天就通过用酸去改变沸石的性质,使之在剩余污泥调理中的应用研究。采用的方法是单因素法,以比电阻为主要参数,分别从酸浓度、酸浸和沸腾时间粒度等各方面因素,来确定酸改性沸石的最佳条件。在酸浓度为3摩尔/升,酸浸时间为5小时,沸石粒径为150微米等条件下得到最佳的改性沸石。然后再利用改性之后的沸石对污泥进行调节,而添加改性沸石以后的污泥沉降和脱水性发生了非常明显的变化,并且观察污泥上清液中和氨氮的去除效果。结果表明,沸石可以有效调节污泥,降低污泥的比电阻,可以说改性沸石的效果更好。当改性沸石用量为(含污泥的固体),污泥的比电阻从原来的3.0*1013米/千克,下降到1.39*1013米/千克,滤饼的水分含量从原来的92%,下降到64%。沸石改性颗粒的扫描电镜照片表明,污泥调理的强化机理主要是吸附架桥的作用。

众所周知,污水处理厂的大量剩余污泥会对日常生活带来很大的影响。如果不及时处理的话,污泥中的有害物质,比如病原体、有机污染物,将大大影响城市的环境健康。污泥的水分含量很高时,以减少污泥量和运输成本,污泥必须脱水。污泥处理是城市污水、污泥水、工农业废水处理的重要组成部分,浓缩污泥脱水量大大降低,为污泥的利用创造了有利条件。污泥本身的性质,分散性、孔隙率、高胶质絮状结构,絮体颗粒中所含的间隙水和吸附水高、难脱水,使污泥机械脱水前经常需要使用到污泥调理不同的化学品。目前,化学方法简单,广泛应用于各种污泥调理方法。化学改良剂包括常用的无机混凝剂,比如石灰、氯化铁、氯化铝、铝盐等,和有机高分子混凝剂如壳聚糖、聚丙烯酰胺等。由于无机混凝剂添加量大,滤饼体积增大,这样就不利于污泥的处理和输送。有机高分子混凝剂用量小(从到通常干污泥),絮凝效果好,但是价格相对更高,一些由于单体的存在(如聚丙烯酰胺),污染毒性会导致环境遭到破坏,从而提高污泥脱水的成本。

天然沸石大部分由火山凝灰岩和凝灰质沉积岩在海相或湖相环境中发生反应而形成,为铝硅酸盐类矿物,外观呈白色或砖红色,属弱酸性阳离子交换剂。如经人工导入活性组分,使其具有新的离子交换或吸附能力,吸附容虽可相应增大。天然沸石主要用于中小型锅炉用水的软化处理,以去除水中的硬度,从而减少锅炉内水垢的生成。在废水处理中,可用于去除水中的磷以及铅、六价铭等重金属,失效后的沸石可用于浓盐水逆流再生后重复使用。

改性沸石粉

一、活化沸石特性

活化沸石是天然沸石经过多种特殊工艺活化而成,其吸附性能强,离子交换性能好,有利于去除水中的各种污染物。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料。沸石滤料技术参数见表1。

沸石滤料技术参数

表1沸石滤料技术参数


二、合成沸石

1、分子筛

分子筛按骨架元素组成可分为硅铝类分子筛、磷铝类分子筛和骨架杂原子分子筛;按孔道大小划分,孔道尺寸小于2nm、2-50nm和大于50nm的分子筛,分别称为微孔、介孔和大孔分子筛。大孔分子筛由于具有较大的孔径,成为较大尺寸分子反应的良好载体。分子筛具有很高的脱水能力,可应用于石油化学、制冷剂脱水、医药品保存剂等。同时,也可用作工业制气吸附剂(制氧PSA、制氢PSA、深冷分离)及半导体工业废气处理剂等。

2、高硅沸石

高硅沸石主要为斜发沸石和丝光沸石,它们分散在白堑纪和第三纪的正常海相条件下形成的沉积岩中,如细粒砂、硅质黏土、蛋白土、碳酸盐类岩石和磷块岩等,这些岩石中通常富含生物化学成因的氧化硅,其硬度一般在4-5,性脆质软且轻,易碎易磨,高硅沸石具有优异的疏水性、耐热性,主要用于石油精制、石油化学用催化剂载体。另外,对烃类、有机溶剂等也有优异的吸附能力,被应用于汽车尾气处理系统催化剂及各类工厂废气去除装置。

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