沸石的吸附性能和耐酸性
吸附性能
沸石分子筛具有较大的比表面积(500-1000m2/g),能产生较大的扩散力,是一种优良的吸附剂。沸石晶格中存在许多大小均匀的孔洞和孔道。这些孔通过开放的通道相互连接,并与外界交流。孔道体积占沸石晶体体积的50%以上,并含有大量的游离沸石水。沸石水的量随环境的温度和湿度而变化。在一定的物理化学条件下,分子筛中的孔道具有准确而固定的直径(约3~11μm)。不
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沸石的吸附性能和耐酸性
吸附性能
沸石分子筛具有较大的比表面积(500-1000m2/g),能产生较大的扩散力,是一种优良的吸附剂。沸石晶格中存在许多大小均匀的孔洞和孔道。这些孔通过开放的通道相互连接,并与外界交流。孔道体积占沸石晶体体积的50%以上,并含有大量的游离沸石水。沸石水的量随环境的温度和湿度而变化。在一定的物理化学条件下,分子筛中的孔道具有准确而固定的直径(约3~11μm)。不同的沸石有不同的直径。小于这个直径的物质可以被它们吸收,而大于这个直径的物质则被排除在外。这种现象被称为“分子筛”相互作用。但并不是所有的沸石都能起到分子筛的作用。有些沸石的孔径太小,无法筛分分子。沸石不仅具有吸附水的能力,还可以吸附氧化钙、二氧化流、氟化物、氮、铵、甲淳和放涉性物质。以浙江缙云丝光沸石为例,氧化钙的吸附量为150.01mg/g,铵吸附量为177.47mmol/100g,so2120mg/g,氮吸附量为12.93~17.11mg/g,甲淳为55.4mg/g。
耐酸性
沸石具有良好的耐酸性。以山东斜发沸石和丝光沸石为例,在100℃下用不同浓度的盐酸处理2小时。结果表明,二者均具有较强的耐酸性。斜发沸石和丝光沸石经4N盐酸和10mol/L盐酸处理后,晶体结构无损伤。
此外,沸石还具有化学反应性、远红外辐射、可逆脱水等工艺性能。
研究发展沸石滤料对曝气生物滤池的意义
曝气生物滤池是上世纪80年代末兴起的一种新型生物膜法污水处理工艺。其核心是:在滤池生物反应器内装填提供微生物膜生长的高比表面积颗粒滤料载体,污水中的有机物与滤料表面生物膜通过生化反应得到降解。沸石滤料作为曝气生物滤池的核心部分直接影响该工艺的运行和处理效果。
传统沸石滤料主要有:
1、石英砂、火山岩等无机滤料、其比表面积低,挂膜少;
2、玻璃钢、聚丙乙烯等有机滤料,其比表面光滑,生物膜附着力差,易老化、且价格昂贵。
沸石滤料是以硅铝质原料为成陶组分,添加适量粘结剂和外加剂,经配了混合、造粒成球、焙烧而成,按原料组成可分为:黏土沸石滤料、页岩沸石滤料、粉煤灰沸石滤料和污泥沸石滤料等;按制备工艺可分为,烧结沸石滤料和免烧套滤料。相比于传统滤料,沸石滤料具有多微孔、比表面积高、挂膜性能好和截污能力强等优点,而且原材料价廉易得。因此研究发展*价廉的沸石滤料对于曝气生物滤池污水处理工艺的推广与应用具有重要意义。
沸石滤料作为工作核心更换的可行性方案
从希波克拉底袋到现在的滤池
沸石滤料发展
世界上古老、原始的水过滤设备是滤水布袋,它是在公元前460-354年间由希波克拉底推荐的,叫“希波克拉底袋”。
1627年,英国发表了过滤澄清净化水的试验报告。1829年,英国伦敦的Chelsca供水公司建成了用于实际生产的座慢滤池。在慢滤池中水以0.1-0.3m/h的速度缓慢通过由0.2-1.0mm构成的厚度约为1000mm的砂层,在砂层表面自然形成几厘米的滤膜,依靠这些滤膜的筛除作用和滤膜中微生物的生物氧化作用去除水中的杂质。慢滤池在运行过程中,水中的悬浮杂质不断积累在滤膜内,增大了过滤阻力,滤层的水头损失增加,滤速逐渐降低。因此,慢滤池在运行2-3个月后,须要停止滤水,并把滤层表面2-3cm的砂刮掉,膜再生后重新投入运行。这种慢滤池在我国武汉、湘潭也曾使用过。然而,由于滤速很 慢,只有0.1-0.3m/h,远远不能满足用水量迅速增长的需要,而且占地太多。后来实践还证明,慢滤池的生物处理作用对于水中所有微量污染物质并不是很有效(如有机氯去除约50%)。因此,慢滤池只能看作是一种功能有限的处理方法。
为了满足人民日益增长用水量的需要,1885年,美国人研究发明了滤料快滤池。并于1909年建立了座快滤池。起初采用的快滤池标准滤速为5m/h,现代快滤池滤速可达40m/h。目前采用沸石滤料快滤技术的普通快滤池、虹吸滤池、无阀滤池、“v”型滤池等多种形式的滤池在世界上得到了广泛的使用。现在,很多已经采用神创高速的过滤方法。
理想滤池概念促使在过滤水流方向和滤料级配组合两方面加以改进,其主要表现在:过滤水流方向上,开发了上向流过滤、双向流过滤、水平流过滤等;滤料级配组合方面上,开发了双层滤料滤床,三层或多层滤床以及沸石滤料滤床等。
天然沸石及其改性产品控制每菌度素毒性
沸石及其改性产品对其它每菌度素的吸附研究也有许多报道。饲料中添加0.5%HSCAS可部分消除黄曲每菌度素的有害影响,但未能缓解T–2度素的毒副作用。在含5mg/kg黄曲每菌度素和8mg/kgT–2度素的饲料中添加0.250%和0.375%HSCAS,使黄曲每菌度素引起的体重下降减少了43%;但未能降低T–2度素的毒性,即使HSCAS的添加量增至0.80%,亦对T–2度素无效。
同样,HSCAS对摄入赭曲每度素的肉鸡无保护作用。[48–49]添加1%HSCAS未能缓解由1mg/kg脱氧雪腐镰刀菌烯醇、5mg/kg念铢菌素、5mg/kg烟曲每度素B、100μg/kg黄曲每菌度素B、1mg/kg玉米赤每烯酮和0.5mg/kg赭曲每度素A等多种每菌度素对肉鸡和火鸡产生的毒副作用。HSCAS减小了玉米赤每烯酮导致的Balb/c小鼠血液生化指标的下降幅度,减轻了淋巴组织病变程度,0.04%的HSCAS即可保护Balb/c小鼠免遭玉米赤每烯酮的损伤。天然斜发沸石降低了饲料中的玉米赤每烯酮引起的母猪生殖的器管病变,并可提高其繁殖性能。硅铝酸盐不能保护猪免受玉米赤每烯酮、脱氧雪腐镰刀菌烯醇等的有害影响。
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