沸石在水处理中的应用
沸石是一种较为廉价的多孔矿物材料,工业上广泛用作催化剂、吸附剂、离子交换剂和废水处理剂等。
1.去除有机污染物:有机污染物是一类主要污染物,沸石对有机污染物的吸附能力主要取决于有机物分子的极性和大小,极性分子较非极性分子更易被沸石滤料吸附,随着分子直径的增大,被吸附进入孔穴的机会逐渐减小。如OH、CO、NH2、C6H5等有机分子,都能被沸石强烈吸附,一些常见的无机污染物,如酚类、苯胺、苯醌、氨基酸等,多有极性,分子直径始终,可被沸石滤料吸附而去除。
2.除氨氮:去除氨氮是利用沸石滤料对阳离子的选择性交换和再生特性。斜发沸石对阳离子交换顺序为:Cs+>Rb+>K+>NH4+>Pb2+>Ag+>Ba2+>Na+>Sr2+>Ca2+>LI+>Cd2+>Cu2+>Zn2+,在上述各种阳离子共存的溶液中,除Cs+、Rb+、K+外,优先吸附的是NH4+;用斜发沸石滤料进行离子交换,处理后水中氨氮去除率可达到95%以上。
3.降低氟含量:我国高氟水分布广泛,对人体危害甚大,目前降氟方法很多,但均存在一些弊端,活化沸石作为一种新型降氟材料正越来越受到人们的关注。沸石除氟有很多优点:可对含氟量不同的原水有效的除氟,处理后水质澄清、透明,含氟量达到 饮用水标准;并且处理成本低、装置简单、易再生。
4.去除重金属离子:因为沸石具有很大的离子交换能力和软化硬水的功能,所以沸石具有综合治理污染水源的功能,能同时去除水中的Fe3+、Ni2+、Co2+、Pb2+、Hg2+等重金属离子。
5.作污水滤料。
沸石是一种架状结构的碱土金属铝硅酸盐矿物质,化学式为:(Na.k.ca)2-3「Al3(Al.si)2.si13o36」.12H2o为濡白色或砖红色,具有比表面积大,吸附性能好,离子交换能力强等特点;对无机物离子交换剂的去除有着良好的作用,在水中还可与其它Ca+、K+、Na+、C、S+等均衡量重金属阳离子进行交换以降低水质的硬度,另外对水中氨、氮、氟离子也有很好的去除效果,是水处理行业理想的新型过滤材料,失效后的沸石可用浓盐水逆流再生后重复使用。
含苯胺废水的处理苯胺是染料、农药和医药生产中的重要中间体。但是,苯胺是一种难 生物降解的有毒物质,毒性很大,通过皮肤和吸入蒸气被人体很快吸收,会产生紫斑症。我国已将其列入“中国环境优先污染物黑名单”。因此,国内外对含苯胺废水的治理日益重视。目前,国内外治理此类废水的方法主要有化学氧化法、光氧化法、生物法等。这类处理手段存在氧化剂消耗量大,处理时间长等不足。由于污染治理本身不能带来经济效益,所以在进行污染治理时除了强调治理效果外,治理的费用则是重要的。陶红等以天然岩石矿物为原料,经过较简单的工艺过程合成的13X沸石分子筛用于吸附水中苯胺的实验。结果表明:分子筛对苯胺的吸附速率非常快,吸附时间为10min时,吸附基本达饱和;一般当分子筛用量为10g/L时,水中苯胺的去除率达95%;随着pH值的增加,苯胺在分子筛上的吸附率减小;温度增加,吸附率有所增加,但常温下,苯胺的吸附率也能达到93%; 13X分子筛对苯胺的 吸附量可达10mg/g,其吸附规律较好地符合Fruendlich 吸附等温式;饱和的苯胺分子筛,用质量浓度为20%、温度为60C的氯化钠溶液洗脱,解吸率近于,且解吸后的分子筛在未经任何处理的情况下仍能吸附苯胺;说明采用13X分子筛处理含苯胶废水,不仅吸附效果好而且再生能力也强,为实际处理含苯胺废水提供了可行性依据。研究报告如下。
天然沸石在水产养殖业中的应用
随着生活水平的日益提高,对蛋白质的需求量也不断增长,人类将需要更多的水产品作为食品。发展水产品具有较高的经济效益和社会效益,特别是价位较高的鱼、虾等。但它们对于养殖池中的水温
、pH值、氧、硫化氢、氨的小变化都非常敏感。提高养殖业的单位面积生产量,需要将养殖密度提高3~5倍,容易产生的大量排泄物及剩余的残留物累计在池底,容易腐烂,导致水质污染,寄生虫及
水霉菌、浮游生物等也随之孕育生长。各种病虫害开始先后侵害水生物,严重时可将整个养鱼池的鱼、虾染病。因此,水质的好坏直接关系养殖业的发展。
沸石粉是一种含碱金属和碱土金属的硅酸盐矿物质,含有结晶水分子。目前已经发现的天然沸石有40种左右,用于养殖业中的主要是斜发沸石。由于沸石具有独特的离子交换性、吸附性和催化性,所
以能吸附水生动物体内的毒素,促进新陈代谢,提高机体的抗病力和免疫力。此外,沸石还含有20多种量和常量元素,能够促进生物体的生长和提高饲料的转化率,对降低饲料成本和节约粮食有重
要意义。
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