沸石在重金属污染土壤修复中的作用是什么沸石在重金属污染土壤修复中的作用是什么?
随着我国工业化进程的加快,重金属污染已成为我国土壤环境面临的主要问题之一。土壤重金属已经严重影响植物的生长及作物的生产,并随着食物链进入人体,近年来不断暴露的、铅和镉等重金属事件表明,重金属已对部分地区人群健康构成严重的危害。目前,重金属污染已经成为一个性的重大环境问题,并由此针对污染的土壤进行修
天然沸石粉
沸石在重金属污染土壤修复中的作用是什么
沸石在重金属污染土壤修复中的作用是什么?
随着我国工业化进程的加快,重金属污染已成为我国土壤环境面临的主要问题之一。土壤重金属已经严重影响植物的生长及作物的生产,并随着食物链进入人体,近年来不断暴露的、铅和镉等重金属事件表明,重金属已对部分地区人群健康构成严重的危害。目前,重金属污染已经成为一个性的重大环境问题,并由此针对污染的土壤进行修复已经成为各国研究的重点之一。
天然沸石是一种含水的碱金属和碱土金属的架状铝硅酸盐矿物,具有较强的选择吸附性能、离子交换性能和较大的吸附容量,在改良土壤方面有的作用。我国天然沸石储量达40亿t,位列世界前茅,年生产能力800万t。沸石具有许多的特征:晶体架状结构的沸石,中间形成很多的空腔和孔道,就使其能吸附并储存大量分子,具有很强的吸附作用;沸石晶体骨架中阳离子与骨架联系较弱,当其与某种金属盐的水溶液相接触时,两种容易发生阳离子交换;沸石的内部比表面积很大,每克沸石的比表面积可达355-1000m2,其结晶骨架上和平衡离子上的电荷局部密度较高,并在骨架上出现酸性位置,使其具有固体酸性质,是有效的固体催化剂和载体。除此之外,沸石还具有良好的热稳定性和耐酸性。由于沸石作为吸附剂和催化剂,在使用和再生时,往往要遭受高温和强酸的作为,所以沸石的耐高温和耐强酸的性能较好。
沸石应用在水处理中的作用
沸石应用在水处理中的作用
随着我国国民经济的迅速增长和城市人口的膨胀,生活污水和工业废水大量排放,水污染现象变得越来越严重。如何在水处理中有效地运用新型环境友好材料成为环境保护领域的重要研究课题。沸石由于具有较好的吸附性、离子交换性、催化性、耐酸性和热稳定性,在水处理中能够有效地去除水中的氨氮、有机污染物、重金属离子、氟、磷和含氧酸阴离子,并且在使用和处理过程中不会对环境造成二次污染,是一种环境友好水处理材料。
一、污水中氨氮元素的去除
随着工农业生产的迅猛发展,大量工业废水、生活污水和农用化肥等进入河流、湖泊等水体,使这些水域中氨氮的含量)过量氮和磷的化合物能使藻类大量繁殖,溶解氧锐减,水质严重退化)长期以来,城市污水二级处理法主要以去除234和55为目标,对氨态氮等无机营养物质的去除效果不佳)因此,有效控制和降低污水中氨氮的含量,已成为现代污水处理技术的一项新课题)而如何采用价廉、实用的除氨技术又是当前的研究重点之一)污水中的氮主要以有机氮化物和氨氮形式存在)传统的活性污泥法能将有机氮化物转化为氨氮,却不能有效去除之,常用的一些去除氨氮的方法如气提法、阴离子交换树脂法、生化法都因设备复杂、成本高、除氨效果不理想难以有效解决这个问题)由于沸石对氨氮较高的选择性,可被应用于这一领域。
二、沸石去除氨氮机理
沸石是一种呈架状结构的多孔性含水铝硅酸盐矿物的总称。在沸石构架中,阴离子晶格上的负电与平衡阳离子的正电电荷中心在空间上是不重叠的)。因此,分子间具有巨大的静电吸引力;沸石晶格内部有很多大小均一的孔穴和通道,空穴通过开口的通道彼此相连,这就使沸石的比表面积极大,具有良好吸附性能)。
三、沸石在水处理中应用的效果
沸石对水中氨氮有良好的去除效果,是一种优良除氨新材料,其吸附交换容量较大,远比活性炭、石英砂除氨效果好。

沸石对生活污水氨氮处理的优势
沸石对生活污水氨氮处理的优势
选择沸石去除氨氮主要是利用沸石对阳离子的选择换吸附能力以及可以再生的特性。沸石的选择换吸附能力既要依靠表面的色散力,也要依靠内部较大的静电力。由于沸石晶格孔穴中分布有阳离子,部分结构也具有负电荷,从而形成强大的电场,吸附能力很强,因此对氨氮具有较大的吸附效应。此外,沸石还具有强大的离子交换性能。沸石孔穴的直径为0.6-1.5nm,而铵离子直径约为0.286nm,这就使得离子态的氨氮能够通过沸石中的孔穴和通道到达沸石表面,与沸石晶格中的Ca2+、Na+等阳离子发生交换,将其置换下来,使水中的氨氮量减少。为了更好地去除废水中的氨氮,可以对沸石进行改性来提高沸石对氨氮的吸附能力。
另外,通过实验结果表明,沸石的粒径大小对氨氮的吸附效果有显著的影响。天然沸石的粒径越小,滤液中氨氮的浓度越低,沸石对污水中氨氮的去除能力越高,其中粒径1-2mm的天然沸石对氨氮的吸附率变化范围相比粒径3-5mm的天然沸石可提高近20%。这是因为其它因素相同的实验条件下,沸石的粒径越小,其单位面积的沸石与污水水样的接触面积就越分散,比表面积相对越大,水中的分子态和离子态氨氮更容易与沸石接触,吸附交换的速率就越大。而粒径较大的沸石易达到动态吸附平衡,对氨氮的吸附效果相对较差,吸附容量较低,氨氮去除率就越低。
总之,沸石是一种效果稳定、绿色环保的水处理吸附剂,经改性后的沸石性能好、处理,适合用于综合治理污水等工程,具有较强的废水污染物处理能力,如对生活污水中的磷化物,工业废水中的重金属离子、有机物等污染物有明显的去除效果,因此符合我国环保发展理念,值得开发与推广应用。

沸石滤池的净水作用是什么改进和强化传统的常规水处理工艺
沸石滤池的净水作用是什么?
改进和强化传统的常规水处理工艺是目前控制水厂出水有机物含量的、可行的手段。沸石是一种天然的多孔矿物,有很大的比表面积,具有吸附能力强,表面粗糙等特点。本项研究是采用一种的工艺方法,即用经活化后的天然沸石吸附剂代替传统砂滤池中的砂滤料,使滤池除具有过滤去除水中浊度的作用,同时还可去除水中有毒的重金属离子和部分溶解性的有机物。
由于沸石滤料的形状不规则,具有较大的孔隙率。试验结果表明,在相同滤速条件下,沸石滤层的水头损失比石英砂滤料可减少15%。
滤池经过一段时间的运行,由于出水浊度增加或水头损失升高,需要进行反冲洗以恢复滤池的工作。试验表明,对试验所用的沸石粒径反冲洗强度采用10L/s·m2,即可达到30%的膨胀率,满足滤池反冲洗的要求。而石英砂达到同样的膨胀率,需冲洗强度约12L/s·m2。试验期间,进水浊度一般10NTU,若过滤终点控制在出水浊度不大于3NTU时,过滤周期可达到24-30h,经约5min的反冲洗后,过滤出水浊度即能保持在3NTU以下。试验期间,未觉察到沸石滤料有破损现象。由试验可知,用沸石作为滤池滤料,不仅能满足过滤及反冲洗性能的要求,还可以节省反冲洗水量,降低运行费用。
为考察在相同粒径的条件下,沸石和石英砂去除浊度效果的差别,对投加混凝剂并经沉淀浊度在5-10NTU的沉淀水进行过滤除浊对比试验。在相同的滤层高度和滤速(8m/h)的条件下,试验结果见图2。