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沸石在水處理領(lǐng)域的運(yùn)用

文章錄入：上海奔爍咨詢 | 文章來(lái)源：上海奔爍咨詢 | 添加時(shí)間：2019-12-3

沸石作為一種具有優(yōu)異功能的非金屬礦物材料，在工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用。其顯著特點(diǎn)是孔隙度高、比表面積大，離子交換性、吸附性、催化性、耐酸性、耐熱性、耐輻射性等性能優(yōu)異, 因此被廣泛用于石油化工、環(huán)境保護(hù)、農(nóng)牧業(yè)、建材工業(yè)、輕工業(yè)及高新尖端技術(shù)等領(lǐng)域。沸石可用做催化劑、干燥劑、水質(zhì)軟化劑、吸附劑、離子交換劑等，在工業(yè)上常作分子篩，用來(lái)凈化氣體、石油及廢水處理，海水提鉀、淡化、硬水軟化等

我國(guó)天然沸石資源十分豐富，已探明礦點(diǎn)超過(guò)400處，全國(guó)20 多個(gè)省、市、自治區(qū)均發(fā)現(xiàn)有礦床,總儲(chǔ)量達(dá)40億t，年生產(chǎn)能力800萬(wàn)t，儲(chǔ)量在世界上名列前茅。 其價(jià)格便宜、耐酸耐堿，熱穩(wěn)定性能好，具有綜合治理污染水源的功能，去除污染物質(zhì)的性能穩(wěn)定可靠，失效后容易再生，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)方便，特別適用于中小型水處理廠，也可以用于污水深度處理。具體在水處理方面，有如下幾個(gè)方面的應(yīng)用：


（一）水處理方面

1.濾料

濾料是水處理過(guò)濾材料的總稱，主要用于生活污水、工業(yè)污水、純水、飲用水的過(guò)濾。沸石濾料目前有兩種：天然斜發(fā)沸石濾料和活化沸石濾料

第一，天然斜發(fā)沸石濾料。天然沸石是鋁硅酸鹽類(lèi)礦物，外觀呈白色或磚紅色，屬弱酸性陽(yáng)離子交換劑，經(jīng)人工導(dǎo)入活性組分，使其具有新的離子交換或吸附能力，吸附容量也相應(yīng)增大。主要用于中小型鍋爐用水的軟化處理，以除去水中的鈣、鎂離子，從而減少鍋爐內(nèi)水垢的生成，減輕水測(cè)金屬的腐蝕，延長(zhǎng)鍋爐的使用壽命。在廢水處理中，可用于除去水中的磷和鉛以及六價(jià)鉻。失效后的沸石可用于濃鹽水逆流再生后重復(fù)使用。

天然斜發(fā)沸石理化性能指標(biāo)如下：


第二，活化沸石濾料 活化沸石是天然沸石經(jīng)過(guò)多種特殊工藝活化而成，其吸附性能比天然沸石更強(qiáng)，離子交換性能也更好，不僅能去除水中的濁度、色度、異味，而且對(duì)水中有害的重金屬，如：鉻、鎘、鎳、鋅、汞、鐵離子及有機(jī)物：酚、六六六、滴滴涕、三氮、氨氮、磷酸根離子等物質(zhì)具有吸附交換作用，也有利于去除水中各種微污染物且水浸出液不含有毒，有害人體物質(zhì)，去除水中鐵、氟效果更為顯著。因此活化沸石是工業(yè)給水、廢水處理及自來(lái)水過(guò)濾的新型理想濾料。

活化沸石濾料性能分析如下：


一般來(lái)說(shuō)，沸石濾料的化學(xué)成份及礦物類(lèi)型如下：



沸石濾料的技術(shù)指標(biāo) 如下：

第一，吸附性能

比表面積（m2/g）：122～355；對(duì)SO2的吸附容量為47～58.2ml/g。

第二，陽(yáng)離子交換性能：

NH4＋交換容量 (mmol/100g)

最高 最低 一般或平均 ：150 109 127.58

K＋交換容量(mg/100g)

最高 一般或平均：18.75 13.19

第三，催化性能

沸石具有較大比表面積,有較好的晶化性能，經(jīng)甲苯歧化催化試驗(yàn)證明，改型后的沸石制作甲苯歧化催化劑是可行的，對(duì)二甲苯異構(gòu)化都具有較高的催化活化性。

第四，耐酸耐熱性能

耐酸性能：在90℃保溫四小時(shí)，鹽酸濃度為1N時(shí)沸石沒(méi)破壞；鹽酸濃度2N時(shí)沸石部分破壞。

耐熱性能：250℃時(shí)，晶格略有變化；500℃時(shí)，晶格基本破壞；750℃時(shí)，晶格完全破壞；實(shí)驗(yàn)證明，其晶格破壞溫度為250～500℃，灼燒時(shí)間為4小時(shí)。

在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中，用沸石作為BAF濾料可以有效地去除COD、氨氮和濁度、試 驗(yàn)條件的最佳水力負(fù)荷為2.2m/h (水力停留時(shí)間為1.4h)、此時(shí)對(duì)COD、氨氮和濁度的去除率分別為73.9%、88.4%和96.2%、相應(yīng)的出水平均濃度分別為43.4mg/L、3.5mg/L和3.7 NTU、可以達(dá)到國(guó)家環(huán)保總局、天津大學(xué)提出的冷卻回用水水質(zhì)建議值中相關(guān)指標(biāo)的要求。

采用沸石和砂濾料作為BAF濾料處理紡織廢水。細(xì)胞計(jì)數(shù)結(jié)果表明、沸石濾料上生長(zhǎng)的亞硝化單胞菌和硝化菌的數(shù)量分別為3.0×108和2.2×109 CFU/mL.而砂濾料上生長(zhǎng)的數(shù)量分別是4.5×108和6.5×108 CFU/mL.從硝化菌的數(shù)量來(lái)上看，沸石濾料上更適宜微生物的硝化作用，另外從對(duì)有機(jī)物和TKN的去除來(lái)看、以沸石為濾料的BAF的效果要好于以砂為濾料的BAF。采用沸石作為濾料的BAF可使紡織廢水的COD去除率達(dá)86%~92%、BOD去除率達(dá)99%，色度去除率在77%-79%，這是由于自然沸石濾料的比表面積大于砂濾料，宜于微生物的附著，且沸石濾料的離子交換能力強(qiáng)，能夠吸附水中的NH4＋，而適宜環(huán)境的硝化菌的大量生長(zhǎng)，使NH4＋轉(zhuǎn)化為硝酸鹽。

粒徑可根據(jù)需要制作，水流流態(tài)好、過(guò)濾周期長(zhǎng)、反沖洗容易進(jìn)行、截污能力強(qiáng)。

2.污水處理劑

沸石污水處理劑是選用高品位天然沸石經(jīng)過(guò)活化、改性復(fù)合而成的多功能污水處理新材料，具有極大的比表面積、極強(qiáng)的吸附能力和離子交換能力，對(duì)污水中的有機(jī)污染物具有吸附和催化降解能力，對(duì)重金屬等物質(zhì)污染物具有極強(qiáng)的吸附固化能力，在污水中具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性，而且不分解、不變質(zhì)，不污染水體。可有效去除水中的COD、BOD5、NH3-N、TP、懸浮物等物質(zhì)，可有效去除水中的重金屬（鎘、鉻、汞、鉛、砷等）、放射性物質(zhì)，具有脫色、除臭除味等功效。

首先，改性天然斜發(fā)沸石在進(jìn)行去除氨氮和腐殖酸的研究中結(jié)果表明：腐殖酸對(duì)氨氮的去除有影響,含量越高,影響也越大。沸石主要去除大分子量的腐殖酸,對(duì)小分子量的腐殖酸去除效果較差。由于大分子腐殖酸會(huì)干擾氨氮的去除,去除大分子的腐殖酸有助于提高沸石去除氨氮的效果。

其次，隨著現(xiàn)代工業(yè)特別是有機(jī)化工、精細(xì)化工以及高分子工業(yè)的迅速發(fā)展,水中的有機(jī)污染物呈多樣化、復(fù)雜化的特點(diǎn)。對(duì)于多數(shù)有機(jī)污染物的去除，在目前使用最廣的還是生化法，尤其是吸附法。沸石對(duì)有機(jī)污染物的吸附能力主要取決于有機(jī)物分子的極性和大小，極性分子較非極性分子易被吸附，隨著分子直徑的增大，被吸附進(jìn)入空穴的機(jī)會(huì)就逐漸減少。沸石去除水中溶解狀分子物質(zhì)時(shí)，吸附起主要作用，而去除水中離子狀污染物時(shí)離子交換和吸附兩種行為共同作用的結(jié)果，以離子交換為主。


再次，改性沸石對(duì)苯胺的吸附效果比較明顯,吸附速率也比較快,在實(shí)驗(yàn)條件下吸附時(shí)120min時(shí)改性沸石對(duì)苯胺的吸附基本達(dá)到平衡,吸附率為85. 4 %。改性沸石對(duì)苯胺的吸附率隨溫度的升高有所增大,但變化幅度不明顯。pH值對(duì)改性沸石吸附水中苯胺的效果影響較為明顯,室溫時(shí)酸性介質(zhì)條件比堿性介質(zhì)條件更有利于改性沸石的吸附。

第四，重金屬?gòu)U水主要來(lái)自礦山坑道排水、廢石場(chǎng)淋濾水、選礦尾礦排水、有色金屬冶煉廠除塵排水、有色金屬加工廠酸洗廢水、電鍍廠鍍件洗滌水、鋼鐵酸洗排水及電解、農(nóng)藥、醫(yī)藥、油漆、染料等工業(yè)所排放的廢水。由于重金屬不能被生物降解為無(wú)害物，因而在水體中富集，造成水體污染。沸石已被廣泛應(yīng)用于消除重金屬離子, 效果較好。特別是用堿處理過(guò)的沸石, 其吸附量可以得到大大提高。

第五，氟是電負(fù)性最高的元素，是相當(dāng)活潑的非金屬元素，當(dāng)氟離子大量存在時(shí)，有毒性作用。李水芳，李夢(mèng)等對(duì)含氟量為1836mg/L解工序堿性廢水用沸石進(jìn)行除氟實(shí)驗(yàn)。對(duì)未改性沸石，實(shí)驗(yàn)了沸石用量、廢水初始濃度和振蕩吸附時(shí)間對(duì)氟去除率的影響，發(fā)現(xiàn)未改性沸石氟去除率不高。用AlCl3溶液對(duì)其改性后，去除率明顯升高，可達(dá)95％處理后廢水殘氟量可降到10mg/L以下，達(dá)到國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

第六，去除水中的磷。限制藻類(lèi)生產(chǎn)量的物質(zhì)是磷、氮、碳,但作為藻類(lèi)增殖的限制性物質(zhì),磷是其中最主要的限制性因素。磷對(duì)受納水體的危害表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:造成水體的富營(yíng)養(yǎng)化。影響水源水質(zhì),增加給水處理成本。對(duì)人和生物產(chǎn)生毒性。在我國(guó),由于水資源短缺和水污染問(wèn)題的日趨嚴(yán)重,尤其是眾多內(nèi)陸湖泊的富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題已經(jīng)到了嚴(yán)重危害的程度,研究新型的除磷工藝顯得非常重要。

目前，沸石污水處理劑所應(yīng)用的范圍為：

● 城市河流/湖泊污染水體治理

● 城市景觀用水污染治理

● 城市突發(fā)水污染事件應(yīng)急處理

其產(chǎn)品主要功能為：

● 專用藥劑：專利配方的復(fù)合型專用水處理劑，以天然沸石為主要原料，經(jīng)過(guò)改性－復(fù)合和綜合加工而成，無(wú)二次污染。

● 有效去除鎘、鉻、汞、鉛、砷等重金屬污染物，以及放射性污染物質(zhì)。

● 通過(guò)沸石與重金屬元素發(fā)生吸附、離子交換等反應(yīng)，可將污水中的鎘、鉻、鉛、砷、汞等重金屬污染物，以及鍶、銫等放射性元素固化、鈍化在沸石孔腔中。

● 有效去除水中的有機(jī)物、氨氮、氯、磷等有害物質(zhì)。

● 顯著降低水中的化學(xué)需氧量（COD）, 極大提升B/C，改善水質(zhì)。

● 可再生循環(huán)使用，再生后的吸附能力可達(dá)到再生前的90%以上。

國(guó)投盛世天然沸石水處理劑與設(shè)備

采用專利配方水處理藥劑

●可有效去除水中的COD、BOD5、NH3-N、TP、懸浮物等物質(zhì)

●可有效去除水中的重金屬（鎘、鉻、汞、鉛、砷等）、放射性物質(zhì)

●具有脫色、除臭、除味等功效

●污泥可資源化再利用

●可靈活組合，根據(jù)客戶對(duì)水處理量、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的需求，采用“并聯(lián)、串聯(lián)”方式進(jìn)行組合， 從而達(dá)到要求的水處理量及水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；可外接車(chē)載電源，在無(wú)電力供應(yīng)的地區(qū)使用

●無(wú)需占地、無(wú)需工程建設(shè)、成本低

產(chǎn)品適用范圍

●工業(yè)廢水處理、生活污水處理

●污水處理廠、自來(lái)水廠、水庫(kù)等設(shè)施

●河流、湖泊、溝渠、水塘的輕度污染治理

示范工程

1.江蘇省宜興市實(shí)施河道污染水體治理示范工程

治理效果

● 總磷（TP，mg/L）去除率：95%

● 氨氮（NH3-N，mg/L）去除率：90%

● 化學(xué)需氧量（COD， mg/L）去除率：85%

● 濁度（NTU）達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)

2.廣東省佛山市鹽步大涌污染水體治理示范工程

廣東佛山市鹽步大涌，河道長(zhǎng)1.23公里，寬30-40米，水域面積約4萬(wàn)多平方米。污染源主要來(lái)自流域污染，點(diǎn)源污染等，水質(zhì)超過(guò)劣五類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)，屬于嚴(yán)重污染的黑臭水體。

鹽步大涌污染水體中無(wú)水生植物，生物鏈斷裂，河道喪失自凈能力。通過(guò)治理，河道生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)，水質(zhì)明顯改善。

總之，沸石水處理技術(shù)可用于城市二級(jí)污水、地表水等水源的深度處理：可使出水NH3-N1mg/L,水質(zhì)達(dá)GB18918-2002一級(jí)(A)指標(biāo)，以及城市景觀環(huán)境用水、冷卻用水和城市雜用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可作為商品水出售。用于工業(yè)污水、垃圾濾液等高濃度氨氮(1000mg/L)的污水處理：可使出水NH3-N15mg/L,水質(zhì)達(dá)GB8978-1996一級(jí)指標(biāo)，作為工業(yè)循環(huán)用水，或直接排放。

3. 人工濕地

作為傳統(tǒng)人工濕地的基質(zhì)填料，土壤、砂、礫石等對(duì)污染物吸附性難以滿足改良現(xiàn)代環(huán)境污染的需求。而沸石濾料作為一種選用高品位天然沸石經(jīng)過(guò)活化、改性復(fù)合而成的多功能污水處理新材料，具有極大的比表面積、極強(qiáng)的吸附能力和離子交換能力，對(duì)污水中的有機(jī)污染物具有吸附和催化降解能力，對(duì)重金屬等物質(zhì)污染物具有極強(qiáng)的吸附固化能力，在污水中具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性，而且不分解、不變質(zhì)，不污染水體。可有效去除水中的COD、BOD5、NH3-N、TP、懸浮物等物質(zhì)，以及水中的重金屬（鎘、鉻、汞、鉛、砷等）、放射性物質(zhì)具有脫色、除臭除味等功效。

通過(guò)沸石濾料助推的新型人工濕地組合工藝，將預(yù)處理與人工濕地相結(jié)合，能夠?qū)�濕地環(huán)境治理有著重要意義。其不僅能夠?qū)�濕地入水進(jìn)行初級(jí)處理，以保證實(shí)地系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行；更重要的是，可以通過(guò)調(diào)整預(yù)處理的處理深度，保證濕地系統(tǒng)在各季節(jié)的運(yùn)行效果，極大程度上降低了運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)了凈化入河水質(zhì)及營(yíng)造生態(tài)河流景觀的效果。

4.水產(chǎn)養(yǎng)殖

2018年1月30日農(nóng)業(yè)部辦公廳印發(fā)了《水產(chǎn)養(yǎng)殖低溫災(zāi)害防治技術(shù)措施要點(diǎn)》，其中重點(diǎn)提到了沸石粉作為水產(chǎn)養(yǎng)殖池底改良劑的運(yùn)用。

沸石的作用：由于沸石的孔徑約在1nm以下，分子的最小直徑是0.28nm，所以沸石所能吸附的有機(jī)、無(wú)機(jī)分子凡在就只0.28nm——1nm之間。沸石作為濾材主要是吸附水質(zhì)氨態(tài)氮、甲醇分子、有機(jī)物和重金屬離子，能有效的降低硫化氫毒性，調(diào)節(jié)pH值。而這些分子就是錦鯉魚(yú)糞便或是殘食等有機(jī)物被某些化學(xué)元素分解后的產(chǎn)物。沸石還可以增加水中的溶解氧，每公斤沸石可帶入200ml氧氣沸石，在錦鯉養(yǎng)殖水質(zhì)中主要是延緩水質(zhì)老化。

沸石的工作能力：沸石可以吸附的量是本身重量的50%以上（因?yàn)榉惺�密度小）；但是沸石的吸附量和其孔徑大小有關(guān)系。不同的孔徑處理不同的物質(zhì)。1kg的沸石最多約能處理15g的有機(jī)氮素、50g的有機(jī)碳素。由此可見(jiàn)越小的孔徑越能發(fā)揮沸石的效能，但是由于孔徑過(guò)小吸附太快也會(huì)造成嚴(yán)重的問(wèn)題。

另外，由于孔徑小吸附快，過(guò)多的分子會(huì)堵塞空隙，使其功效完全無(wú)法發(fā)揮，因此要3——4天清洗一次沸石，清洗的越干凈越好。

【主要適用情況】1、日常定期使用，通過(guò)覆蓋、吸附、增氧作用有效改善底質(zhì)狀況，可防止亞硝酸鹽、硫化氫的超標(biāo)，同時(shí)對(duì)蝦蟹塘、魚(yú)塘、海參圈的黑底有一定的抑制效果。2、蝦、蟹脫殼期使用，可促進(jìn)脫殼，同時(shí)吸附水體有害物質(zhì)和病菌、增加水體溶氧，減少偷死病的發(fā)生。3、水體有害物質(zhì)（亞硝酸鹽、氨氮、硫化氫、甲烷）的含量比較高時(shí)，可通過(guò)吸附、離子交換、增氧功能起到一定的功效，其中對(duì)氨氮、硫化氫的效果較為明顯。4、在出現(xiàn)轉(zhuǎn)水時(shí)，可起到增氧、吸附藻毒、穩(wěn)定水質(zhì)的功效。5、高溫季節(jié)，在飼料里添加，可作為暴發(fā)性出血病的輔助治療手段，同時(shí)可減少出血病的發(fā)生幾率。6、本品同時(shí)對(duì)穩(wěn)定水體PH值有一定功效。

5.河道治理

沸石可做水質(zhì)改良劑：用于污水處理的沸石粉可以有效地捕獲溶解在水中的放射性碘，銫，鍶沉淀。沸石粉末具有大致與銫離子大致相同的孔，提高了放射性銫的捕獲效率。

首先，沸石對(duì)氨氮具有很強(qiáng)的吸附力，預(yù)處理，工業(yè)鹽活化，焙燒等工藝后，改性沸石可以除去水中的痕量氨，使氨水超過(guò)國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)。改性沸石還可以通過(guò)不同的方法除去水中的氟和。經(jīng)過(guò)處理的水質(zhì)達(dá)到國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)后，可以解決中國(guó)高氟水的問(wèn)題。

此外，調(diào)整沸石中硅和鋁的比例，還可以去除自來(lái)水和鐵中的殘余氯，以及過(guò)量的重金屬。尤其是印染廢水是我國(guó)目前主要的有害、難處理工業(yè)廢水之一，主要污染物有染料、漿料、助劑、纖維雜質(zhì)、油劑、酸堿以及無(wú)機(jī)鹽等。其特點(diǎn)是廢水量大、水質(zhì)復(fù)雜、有機(jī)物濃度高、難生物降解、色度深、水質(zhì)變化快而無(wú)規(guī)律等特點(diǎn)，其中以染料的污染最為嚴(yán)重。在采用生物曝氣濾池(BAF>工藝，以天然沸石為濾料處理印染廢水，氨氮的去除率、COD的去除率、SS的去除率，總氮的去除率及色度的去除率都能達(dá)到較高的值。

并且國(guó)內(nèi)相關(guān)專家通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明：改性的沸石與天然沸石相比,對(duì)氨氮和正磷的去除率都有很大程度的提高,尤對(duì)正磷的去除率提高數(shù)10 倍,去除率最高可達(dá)99 %。改性沸石同步脫氮除磷的最佳pH 在4 左右,對(duì)氨氮的去除率達(dá)83 % ,對(duì)正磷的去除率在90 %以上。進(jìn)水pH在4～8范圍內(nèi)時(shí),出水均在6～9之間。吸附飽和的沸石能夠高效再生,經(jīng)7次再生后的去除率僅降低7%。因此,改性的沸石對(duì)于氮磷微污染水的河道治理,是一種新的有益的探索和嘗試。

另外，分子生態(tài)學(xué)分析表明,投加沸石后活性污泥系統(tǒng)中微生物的DNA 多樣性、豐富度和均勻度均有提高。對(duì)于受到短暫氨氮沖擊的正常運(yùn)行活性污泥系統(tǒng),通過(guò)投加50mg/L的沸石粉,可使處理系統(tǒng)在較短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)到處理以前的狀態(tài)。

（二）沸石填料

隨著工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，大量的污水被排放到地表徑流，湖泊河流的水質(zhì)開(kāi)始逐步惡化，嚴(yán)重制約著人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展。由于地表水占地面積大，分布不集中等特點(diǎn)，無(wú)法利用大部分常見(jiàn)的污水處理工藝來(lái)凈化水體，因此，國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)不斷開(kāi)發(fā)研究針對(duì)地表水的原位生態(tài)修復(fù)工藝。

人工濕地是20世紀(jì)70年代新興的一種污水處理方式，是一種模擬天然濕地的一個(gè)復(fù)雜的人工綜合生態(tài)系統(tǒng)，是一種人為地將幾種填料（如沸石、礫石、土壤、砂、煤渣、石灰石等）按照一定的比例，并有選擇的種植植物，以及以后人工濕地基質(zhì)中生長(zhǎng)的微生物組成，人工濕地通過(guò)基質(zhì)、植物和微生物三者復(fù)雜的物理、化學(xué)和生物作用，協(xié)同完成對(duì)污水的凈化處理。

作為傳統(tǒng)人工濕地的基質(zhì)填料，土壤、砂、礫石等對(duì)污染物吸附性難以滿足改良現(xiàn)代環(huán)境污染的需求。因此，國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)正在挑選具有良好污染物吸附性能和微生物附著性能的新型、高效的材料作為濕地的基質(zhì)填料。近期，相關(guān)研究人員通過(guò)對(duì)幾種新型的人工濕地填料的吸附性能進(jìn)行多次試驗(yàn)，試驗(yàn)證明，沸石作為人工濕地填料中的單種基質(zhì)，對(duì)氨氮的吸附、吸收率一直處于最好的效果。其試驗(yàn)如下：

本次實(shí)驗(yàn)研究了沸石、石灰石、柱狀碳、陶粒、粉煤灰、鋼渣、白云石、無(wú)煙煤、錳砂、果殼碳等人工濕地填料單種基質(zhì)，在24小時(shí)、48小時(shí)和72小時(shí)對(duì)氨氮的吸附情況。其中，實(shí)驗(yàn)所用廢水中氨氮的濃度為25.4mg/L。

試驗(yàn)證明，沸石作為單種基質(zhì)，對(duì)氨氮的吸附、吸收率一直處于最好的效果，在最初的24小時(shí)吸附效果要好于后來(lái)其對(duì)氨氮的吸附。其次，在開(kāi)始的48小時(shí)內(nèi)，柱狀碳對(duì)氨氮的吸附效果較好，但是到72小時(shí)時(shí)，柱狀碳的吸附效果有所下降，這時(shí)陶粒的吸附效果僅次于沸石。具體比對(duì)內(nèi)容可以點(diǎn)擊：水處理中沸石濾料和其他濾料優(yōu)勢(shì)對(duì)比

▲單種基質(zhì)對(duì)氨氮的吸附效果圖

另外試驗(yàn)證明，在人工濕地系統(tǒng)中選用沸石填料，可以使污染物質(zhì)的去除效果明顯提高，同時(shí)也可以有效避免堵塞，提高人工濕地系統(tǒng)的運(yùn)行周期。

人工濕地系統(tǒng)中沸石除氨機(jī)理

人工濕地是利用基質(zhì)、水生植物和微生物之間的相互作用，通過(guò)過(guò)濾、吸附、共沉淀、離子交換、植物吸收和微生物分解等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水中有害物質(zhì)的去除，同時(shí)通過(guò)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水分的循環(huán)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水的凈化。

天然沸石獨(dú)有的分子篩結(jié)構(gòu)，能夠?qū)�NH4具有很好的選擇吸附性能，其交換能力遠(yuǎn)大于活性炭和離子交換樹(shù)脂 。另外，在人工濕地系統(tǒng)構(gòu)建中，應(yīng)用沸石作為微生物載體，可以使硝化細(xì)菌附于其表面生長(zhǎng)。這樣由于硝化細(xì)菌的作用，水相中氨氮濃度逐漸降低，促使交換平衡發(fā)生逆轉(zhuǎn)，已被交換吸附在沸石上的NH4被水中其他陽(yáng)離子交換下來(lái)，被硝化細(xì)菌利用，這樣沸石的離子交換容量便得到了恢復(fù)。

（三）總結(jié)

影響沸石吸附效果的主要因素有很多：沸石種類(lèi)、沸石粒徑、溫度、污染物濃度、水力停留時(shí)間、pH 值、離子強(qiáng)度、改性方法等。而且沸石作為一種新型的環(huán)境協(xié)調(diào)型材料,目前在技術(shù)上還不太成熟, 要真正廣泛應(yīng)用于實(shí)踐還需要作大量的工作[26]。有如下：①由于沸石種類(lèi)很多, 因而在實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)合理選用。②實(shí)際污染廢水由于來(lái)源不同, 成分復(fù)雜, 因而需根據(jù)具體情況確定合理的操作條件。通過(guò)中試及生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn), 探討沸石處理各種水源的最佳工藝條件,確定有關(guān)的運(yùn)行參數(shù)。③必須根據(jù)具體情況確定經(jīng)濟(jì)有效的活化方法和合理的再生方法。④發(fā)展和尋求沸石改性或與其他物質(zhì)結(jié)合以達(dá)到充分發(fā)揮其功能和綜合利用、互補(bǔ)不足的目的。如沸石與活性炭吸附聯(lián)合使用的最佳工藝；沸石的吸附作用與半導(dǎo)體光催化氧化作用結(jié)合處理污染水源的有效方法；通過(guò)擔(dān)載金屬、引入半導(dǎo)體光催化劑對(duì)沸石進(jìn)行改性, 或者將沸石作為光催化劑的載體,使兩者在處理污染水源時(shí)發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)。將這兩種技術(shù)有效的結(jié)合起來(lái),則必將在水處理技術(shù)上產(chǎn)生新的突破。

另外，由于沸石在水處理中的研究與應(yīng)用越來(lái)越多，所以應(yīng)重視吸附飽和沸石的最終處置問(wèn)題，避免造成二次污染。吸附飽和沸石的處置方案應(yīng)與廢水處理方案同時(shí)考慮，不能任意棄置，否則經(jīng)雨水淋溶，可能造成土壤和水體的污染。吸附飽和沸石的處置首先要考慮資源再利用，如用作化肥生產(chǎn)的原料、水泥生產(chǎn)的原料、用于混凝土的組分、制磚等。

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