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活化沸石滤料

发布时间:2015-04-03     浏览次数:1568

 

了解沸石滤料前先了解下 沸石是什么?


什么是活化沸石?

活化沸石=改性沸石。

天然沸石经过活化也就是改性后可以大大增加沸石的独有特性。例如吸附性比没有活化过的天然沸石有一定程度的加强。



沸石滤料


   沸石滤料采用优质的、品味较高的天然斜发沸石经过破碎、机械加工、筛分等一系列工艺精制加工成各种粒度的规格型产品,沸石滤料的颜色一般为浅灰色,也有乳白、浅黄、浅绿、浅红、浅褐色等,但可因混入杂质而呈其他颜色。比重较小,拿在手上明显感到比一般石头轻,这是因为沸石内部充满了细微的孔穴和通道,比蜂房还要复杂。根据沸石的吸附性、离子交换性、催化和耐酸耐热等性能,沸石滤料常被广泛用作吸附剂、离子交换剂和催化剂,也可用于气体的干燥、净化和污水处理等方面。沸石滤料是铝硅酸盐类矿物,属弱酸性阳离子交换剂,经人工导入活性组分,使其具有新的离子交换或吸附能力,吸附容量也相应增大。主要用于中小型锅炉用水的软化处理,以除去水中的钙、镁离子,从而减少锅炉内水垢的生成,减轻水测金属的腐蚀,延长锅炉的使用寿命。在废水处理中,可用于除去水中的磷和铅以及六价铬。失效后的沸石滤料可用于浓盐水逆流再生后重复使用。

 

沸石滤料用途    具体表现在石油、化学工业中,用作石油炼制的催化裂化、氢化裂化和石油的化学异构化、重整、烷基化;用作分子筛对气体、液体进行分离、净化和提纯、除臭;在国防、空间技术、开发能源、电子工业等方面,用作吸附分离和干燥;在环境保护方面,用来处理废气、废水,从废水废液中脱除或回收金属离子,脱除废水中放射性污染物;在医学上用于血液、尿中氮量的测定;在水质处理方面。沸石滤料由于内部有很多孔径、均匀的管状孔道和内表面积很大的孔穴,因而具有独特的吸附、筛分、交换阴阳离子以及催化性能。它能吸收水中氨态氮、有机物和重金属离子,同时还可以借助水的渗滤作用,以进行阳离子的交换,其成分中的钠、钙离子可与水溶液中的钾、镁等离子交换,工业上用以软化硬水、海水淡化等。 沸石滤料指标:
边界指标(相当于边界品位)  K+交换量≥10mg/g±,或NH4+交换量≥100mmol/100g±(相当沸石总量40%)。  
工业指标(相当于最低工业品位)  K+交换量≥13mg/g±,或NH4+交换量≥130 mmol/100g±(相当沸石总量55%)。
Ⅰ级品(石油化工级)或NH4+交换量≥140-175mmol/100g±(相当沸石总量65-80%)。
Ⅱ级品(环保轻工级)或NH4+交换量≥100-140mmol/100g±(相当沸石总量46-65%)。
NH4+ 交换量为工业品位要求,边界品位可降低10 mmol/100g。

沸石滤料性能:
1.离子交换性能
    离子交换性是沸石滤料的重要性质之一。在沸石晶格中的空腔(孔穴)中K、Na、Ca等阳离子和水分子与格架结合得不紧,极易与其周围水溶液里的阳离子发生交换作用,交换后的沸石晶格结构也不被破坏。斜发沸石滤料对NH4+离子的总交换容量在50~220 mmol/100g之间变化,对K+离子的总交换容量一般为9~26mg/g,极少数在9mg/g以下。
2.吸附性能
    沸石滤料具有很大的比表面积(500-1000m2/g)因而能产生较大的扩散力,故可用作出色的吸附剂。沸石晶格内部有很多大小均一的孔穴和通道,孔穴之间通过开口的通道彼此相连,并与外界沟通。孔穴和通道的体积占沸石晶体体积的50%以上,其中存在许多脱附自由的沸石水。沸石水的多少,可随外界的温度和湿度变化而变化。沸石滤料不仅具有吸附水的性能,而且还具有吸附氧化钙、SO2、F2、氮、铵、甲醇以及吸附放射性物质的性能,吸附氧化钙为150.01mg/g,吸铵量177.47mmol/100g,SO2120mg/g,氮吸附量(STP)为12.93~17.11 mg/g,甲醇55.4 mg/g。
3.催化性能
    由于沸石滤料具有很大的吸附表面,可以容纳相当多数量的吸附物质,因而能促使化学反应在其表面上进行,所以沸石滤料又作为有效的催化剂和催化载体。
4.热稳定性
    沸石滤料的热稳定性与沸石中所含阳离子的种类、沸石的硅铝比、沸石的内部结构等因素有关。就热稳定性而言,连续加热650℃12小时后,原有结构大部保持,沸石晶体结构完整不被破坏。
5.耐酸性
    沸石滤料具有良好的耐酸性,用不同浓度的盐酸在100°C下处理2小时,试验证明两者均有较强的耐酸性,晶体结构均未被破坏。
使用条件
    用于给水处理,可去除无机物,去除率为Fe>30%,Mn2+>40%,Cr6+>30%,Hg>50%,Co>40%,As>30%,NH3-N>60%,可去除有机物,去除率为CHCl3>50%,CCl4>25%。可去除浊度,最好在普通砂滤池中使用。

沸石滤料技术参数:

分析项目

技术指标

分析项目

技术指标

分析项目

技术指标

比重g/cm3

 2.2

 

比表面积 m2/g

500 ~ 1000

SiO2

68.5%

容重g/cm3

1.8

莫氏硬度

3.5-5.8

Al2O3

11.6%

磨损率%

≤0.68-0.9

水分%

≤1.5

CaO

3.3%

破碎率%

≤1.6-2.5

含泥量%

≤1.0

MgO

1.1%

酸溶率%

0.18-0.22

灼烧减量%

8.7

K2O

1.7%

轻物质含量%

≤0.03-0.06

PH值

6 ~ 9

TiO2

0.12%

NH4+离子全交换工作容量mmol/100g

50~ 220

Fe2O3

1.46%

钠离子交换能力g/cm3

≥800g/cm3

Na2O

2.42%

 

活化沸石滤料


    活化沸石滤料是天然沸石经过多种特殊工艺活化而成,首先将原矿粉碎到一定的粒度,然后置于盐酸或硫酸溶液中浸渍处理一定的时间,再把中和后的矿样放在水中煮沸,最后将产品干燥、焙烧。经过这样处理的沸石,其吸附性能比天然沸石更强,离子交换性能也更好,吸附容量也相应增大。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:铬、镉、镍、锌、汞等以及有机物:酚、氨氮、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微污染物,去除水中铁、氟效果更为显著。因此活化沸石滤料是工业给水、废水处理及自来水过滤的新型理想材料。

活化沸石滤料技术参数:

分析项目

测试数据

分析项目

测试数据

密度 g/cm3

1.8 

滤速 m/h

4 ~ 12

容重 g/cm3

1.6

磨损率 %

≤0.5

空隙率 %

≥50

破碎率 %

≤1.0

比表面积 m2/g

700 ~ 1000

含泥量 %

≤1.0

盐酸可溶率 %

≤0.1

NH4+离子总交换容量mmol/100g

50-220

 

       活化沸石滤料是天然沸石经过多种特殊工艺活化而成,其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:铬、镉、镍、锌、汞、铁离子及有机物:酚、六六六、滴滴涕、三氮、氨氮、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微污染物且水浸出液不含有毒,有害人体物质,去除水中铁、氟效果更为显著。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料。 

       曝气生物滤池滤料的使用与分析。用沸石作为BAF滤料可以有效地去除COD、氨氮和浊度、试验条件的最佳水力负为2.2m/h(水力停留时间为1.4h)、此时对COD、氨氮和浊度的去除率分别为73.9%、88.4%和96.2%、相应的出水平均浓度分为43.4mg/L、3.5mg/L和3.7 NTU、可以达到国家环保总局、天津大学提出的冷却回用水水质建议值(Ⅲ)中相关指标的要求。 

       采用沸石和砂滤料作为BAF滤料处理纺织废水。细胞计数结果表明、沸石滤料上生长的亚硝化单胞菌和硝化菌的数量分别为3.0×108和2.2×109CFU/ml。而砂滤料上生长的数量分别是4.5×108和6.5×108CFU/ml。从硝化菌的数量来上看,沸石滤料上更适宜微生物的硝化作用,另外从对有机物和TKN的去除来看、以沸石为滤料的BAF的效果要好于以砂为滤料的BAF。采用沸石作为滤料的BAF可使纺织废水的COD去除率达86%~92%、BOD去除率达99%,色度去除率在77%-79%,这是由于自然沸石滤料的比表面积大于砂滤料。宜于微生物的附着,且沸石滤料的离子交换能力强,能够吸附水中NH4+而适宜环境的硝化菌的大量生长,使NH4+转化为硝酸盐。 

       粒径可根据需要制作,水流流态好、过滤周期长、反冲洗容易进行、截污能力强。 

       沸石是一种硅酸盐矿物质,经火山爆发而发生的结晶体,它具有空隙发达,吸附强,是一种无机物离子交换剂,对NH4-N(氮氮)有良好的去除作用,在水中还可以与其Ca+mg+Cs+k+Na+等均衡量金属阳离子进行交换以降低水的总硬度,另外它还有较高的机械强度,比表面积大,内部静电强,使你的水质能达到排放好饮用水质达标的理想产品(目前天然的净水沸石有白色、红色和灰墨色三种)。

 

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