沸石由于具有比表面積大、吸附能力強(qiáng)、表面粗糙等特點(diǎn),其對(duì)水中氨氮、重金屬、有機(jī)物等去除效果明顯優(yōu)于其他常見(jiàn)濾料,并且水頭損失小、運(yùn)行周期長(zhǎng),因此作為一種新型水處理濾料被廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外水處理項(xiàng)目中。
一、沸石濾料的特性與優(yōu)勢(shì)
1.沸石濾料的特性
沸石是具有四面體骨架結(jié)構(gòu)的硅鋁酸鹽,其由硅氧和鋁氧四面體組成,四面體只能以頂點(diǎn)相連,即共用一個(gè)氧原子,并且鋁氧四面體本身不能相連,其間至少有一個(gè)硅氧四面體,硅氧四面體可以直接相連。
沸石經(jīng)過(guò)改性后用作濾池濾料,可以將其吸附性能,離子交換性能與濾池的過(guò)濾、吸附和生物代謝功能有機(jī)結(jié)合起來(lái),更好地去除水中的污染物。J. Hrenovic等專(zhuān)家利用陽(yáng)離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨對(duì)沸石改性后用作水處理濾料,既能夠發(fā)揮其吸附磷酸鹽的效果,又有利于聚磷菌附著其表面進(jìn)行生物聚磷作用,起到雙重除磷的效果。毛艷麗等人利用活化后的沸石作為濾料,在過(guò)濾的過(guò)程中能夠形成一層活性濾膜,可以有效地除去地下水中Fe2+。另外,根據(jù)試驗(yàn)可知,利用沸石濾料能夠有效去除引用水中的氟,其去除率可達(dá)到95.3%。
2.沸石濾料與其他濾料相比的優(yōu)勢(shì)
在污水處理系統(tǒng)中,其效果如何在很大程度上取決于濾料的性質(zhì),根據(jù)其材質(zhì)不同,可分為軟性濾料與硬性濾料。軟性濾料包括有軟性纖維填料、半軟性填料等,而硬性濾料根據(jù)密度的不同,可分為懸浮型填料與沉沒(méi)型填料。懸浮型濾料一般為有機(jī)濾料,如聚苯乙烯,聚丙乙烯,聚丙烯等;而沉沒(méi)濾料一般為無(wú)機(jī)或天然濾料,如玻璃鋼、石英砂、膨脹頁(yè)巖、陶粒、焦炭、沸石等。當(dāng)前,國(guó)內(nèi)外濾料研究領(lǐng)域內(nèi)將天然無(wú)機(jī)濾料作為研究重點(diǎn)。
在通常使用的無(wú)機(jī)濾料中,由于陶粒一般采用優(yōu)質(zhì)粘土燒結(jié)制備而成,隨著我國(guó)粘土資源越來(lái)越緊張,陶粒的制備開(kāi)始受到一定的局限性。
石英砂作為常用的無(wú)機(jī)濾料由于密度大,比表面積小、孔隙率小,當(dāng)污水流經(jīng)濾層時(shí)阻力很大,生物量少,因此濾池處理負(fù)荷不高,水頭損失大,作為濾料也具有一定的局限性。
隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快,水環(huán)境污染日益嚴(yán)重,為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo),開(kāi)發(fā)和研制簡(jiǎn)易、高效、低耗的污水處理設(shè)備勢(shì)在必行。沸石作為一種常見(jiàn)的硅鋁酸鹽礦物質(zhì),其種類(lèi)繁多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,主要是由三維硅氧及鋁氧格架組成,由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和晶體化學(xué)性質(zhì),使得其具有吸附分離、離子交換、催化、耐酸堿、耐輻射和比重小等特點(diǎn),已經(jīng)在水處理行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。
二、沸石濾料的選擇與價(jià)格
沸石濾料的種類(lèi)很多,但是較為常見(jiàn)且普遍使用的是天然斜發(fā)沸石濾料和活化沸石濾料兩大類(lèi)。
天然沸石濾料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。
活化沸石濾料是天然沸石經(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。
在實(shí)際應(yīng)用中,沸石廠(chǎng)家可針對(duì)水處理項(xiàng)目需求來(lái)制作沸石濾料的粒徑,使用沸石濾料可保證水處理系統(tǒng)的水流流態(tài)好、過(guò)濾周期長(zhǎng)、反沖洗容易進(jìn)行、截污能力強(qiáng)。根據(jù)當(dāng)前市場(chǎng)來(lái)看,一般沸石濾料價(jià)格在400-500元左右,由于因地域不同,產(chǎn)品質(zhì)量不同而存在差異,因此價(jià)格也在不斷變動(dòng)與調(diào)整,因此選購(gòu)時(shí)要根據(jù)運(yùn)費(fèi)、市場(chǎng)情況、品質(zhì)等因素來(lái)綜合考慮,同時(shí)需要貨比三家,綜合選擇。