沸石由于具有比表面积大、吸附能力强、表面粗糙等特点,其对水中氨氮、重金属、有机物等去除效果明显优于其他常见滤料,并且水头损失小、运行周期长,因此作为一种新型水处理滤料被广泛应用于国内外水处理项目中。

一、Zeolite filter material的特性与优势

1.沸石滤料的特性

Zeolite是具有四面体骨架结构的硅铝酸盐,其由硅氧和铝氧四面体组成,四面体只能以顶点相连,即共用一个氧原子,并且铝氧四面体本身不能相连,其间至少有一个硅氧四面体,硅氧四面体可以直接相连。

沸石经过改性后用作滤池滤料,可以将其吸附性能,离子交换性能与滤池的过滤、吸附和生物代谢功能有机结合起来,更好地去除水中的污染物。J. Hrenovic等专家利用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵对沸石改性后用作水处理滤料,既能够发挥其吸附磷酸盐的效果,又有利于聚磷菌附着其表面进行生物聚磷作用,起到双重除磷的效果。毛艳丽等人利用活化后的沸石作为滤料,在过滤的过程中能够形成一层活性滤膜,可以有效地除去地下水中Fe2+。另外,根据试验可知,利用沸石滤料能够有效去除引用水中的氟,其去除率可达到95.3%。

2.沸石滤料与其他滤料相比的优势

在污水处理系统中,其效果如何在很大程度上取决于滤料的性质,根据其材质不同,可分为软性滤料与硬性滤料。软性滤料包括有软性纤维填料、半软性填料等,而硬性滤料根据密度的不同,可分为悬浮型填料与沉没型填料。悬浮型滤料一般为有机滤料,如聚苯乙烯,聚丙乙烯,聚丙烯等;而沉没滤料一般为无机或天然滤料,如玻璃钢、石英砂、膨胀页岩、陶粒、焦炭、沸石等。当前,国内外滤料研究领域内将天然无机滤料作为研究重点。

在通常使用的无机滤料中,由于陶粒一般采用优质粘土烧结制备而成,随着我国粘土资源越来越紧张,陶粒的制备开始受到一定的局限性。

石英砂作为常用的无机滤料由于密度大,比表面积小、孔隙率小,当污水流经滤层时阻力很大,生物量少,因此滤池处理负荷不高,水头损失大,作为滤料也具有一定的局限性。

随着工业化进程的不断加快,水环境污染日益严重,为实现可持续发展的目标,开发和研制简易、高效、低耗的污水处理设备势在必行。沸石作为一种常见的硅铝酸盐矿物质,其种类繁多,结构复杂,主要是由三维硅氧及铝氧格架组成,由于其独特的结构和晶体化学性质,使得其具有吸附分离、离子交换、催化、耐酸碱、耐辐射和比重小等特点,已经在水处理行业中得到广泛的应用。

二、沸石滤料的选择与价格

沸石滤料的种类很多,但是较为常见且普遍使用的是天然斜发沸石滤料和活化沸石滤料两大类。

天然沸石滤料外观呈白色或砖红色,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,失效后的沸石可用于浓盐水逆流再生后重复使用。

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。

在实际应用中,沸石厂家可针对水处理项目需求来制作沸石滤料的粒径,使用沸石滤料可保证水处理系统的水流流态好、过滤周期长、反冲洗容易进行、截污能力强。根据当前市场来看,一般沸石滤料价格在400-500元左右,由于因地域不同,产品质量不同而存在差异,因此价格也在不断变动与调整,因此选购时要根据运费、市场情况、品质等因素来综合考虑,同时需要货比三家,综合选择。