沸石是自然界中廣泛存在的一種硅鋁酸鹽礦物,它為特殊的四面體結(jié)構(gòu),因而有較大的表面積和較高的離子交換和吸附能力,因此使沸石在水處理中得到了廣泛的應(yīng)用。天然沸石表面硅氧結(jié)構(gòu)具有極強(qiáng)的親水性,且結(jié)構(gòu)外部陽離子易水解,導(dǎo)致天然沸石吸附有機(jī)物的性能極差。并且硅鋁結(jié)構(gòu)本身帶負(fù)電荷,故天然沸石難以去除水中的陰離子污染物,因此對天然沸石進(jìn)行改性提高其對有機(jī)物和陰離子的吸附能力,能夠使天然沸石更為廣泛地應(yīng)用于水處理領(lǐng)域。
為進(jìn)一步提高天然沸石的吸附和離子交換等性能,必須對天然沸石進(jìn)行改性或改型處理天然沸石經(jīng)過改性可以明顯提高其孔隙率及表面活性,提高吸附性能與離子交換性能及交換量等,從而提高其使用價值。改性沸石包括的范圍較廣,其從簡單的離子交換處理直到結(jié)構(gòu)完全崩塌而得到的產(chǎn)品都屬改性沸石范圍。工業(yè)廢水中有大量的有害物質(zhì)以陰離子的形式存在。但是天然沸石吸附水溶液中的陰離子性能極差,可通過沸石改性增強(qiáng)其對陰離子的吸附能力,擴(kuò)展沸石在廢水處理中的應(yīng)用。
目前,工業(yè)上處理低濃度氨氮廢水比較常用的技術(shù)主要包括:吸附法、離子交換法、折點(diǎn)加氯法、生物脫氮法以及膜技術(shù)。雖然這些方法都能有效地去除氨氮,但應(yīng)用于工業(yè)廢水的處理,必須具有應(yīng)用方便、處理性能穩(wěn)定、適應(yīng)于廢水水質(zhì)及比較經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)。而對某一給定廢水,選擇去除氨氮技術(shù)方案主要取決于水的性質(zhì)、處理效果、經(jīng)濟(jì)效益以及處理后出水水質(zhì)等。實(shí)際使用效果表明,如果采用單一處理方法均不能滿足氨氮排放標(biāo)準(zhǔn)。物化法一般作為生物法前段的預(yù)處理,達(dá)標(biāo)排放必須采用“物化 + 生化”組合方法。
天然沸石和改性沸石作為一種有前景的水處理劑,需要進(jìn)一步開展研究和應(yīng)用,對此方面提出了一些看法和思考:
①對有缺陷沸石進(jìn)行合成和改性制備新的沸石,以提高各項性能,提高其實(shí)用的價值和資源的合理利用;
②探索制備改性沸石,以制備經(jīng)濟(jì)高效的吸附劑和水處理劑,對于不同廢水中的各種繁多復(fù)雜的污染物,需要有目的地選擇較優(yōu)良的化學(xué)改性劑,從而來提高各種改性沸石去除不同污染物的能力;
③尋找能夠解決再生問題,改善天然沸石吸附能力的最終處理的辦法,開發(fā)一種高效、高速、低成本的再生方法,提高沸石利用率,避免二次污染;
④實(shí)際污染水體中的污染物成分復(fù)雜,從沸石去除各污染物質(zhì)的機(jī)理出發(fā),加強(qiáng)沸石改性方法的研究,實(shí)現(xiàn)水體中多種污染物質(zhì)同時高效去除;
⑤開始將沸石對污染廢水的處理應(yīng)用從實(shí)驗(yàn)室到工業(yè)化的轉(zhuǎn)變,廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域。