在礦物學(xué)上,大約有40種已知類型的天然沸石(水合硅酸鹽),其中斜發(fā)沸石是最常見的沸石礦之一。斜發(fā)沸石被歸類為結(jié)晶、鋁、硅、氧化物礦物,相關(guān)報告描述了一種高純度14×40目,大約55磅/立方英尺,來自美國西部的斜發(fā)沸石,具有高孔隙率、高表面積、微晶結(jié)構(gòu)和耐磨性。
另一方面,過去的50年里,顆粒過濾介質(zhì)水過濾的進(jìn)步是通過使用較小的篩孔尺寸的沙子與石榴石或石榴石/無煙煤(多媒體)相結(jié)合來實(shí)現(xiàn)標(biāo)稱12到15μ的額定值并改進(jìn)床設(shè)計和射流,當(dāng)前可以使用標(biāo)稱額定值<5μ的高純度沸石介質(zhì)。
自1970年代中期以來,美國的實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)報告表明,沸石過濾介質(zhì)在壓力容器和重力過濾測試中始終優(yōu)于沙子、無煙煤。通常,沸石濾床的固體負(fù)載能力是每平方英尺的1.7到1.9倍,過濾性能優(yōu)于其他濾料。根據(jù)1990年代中期以來代表商業(yè)、住宅和工業(yè)水過濾項(xiàng)目的100多次實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場測試(2/3使用壓力容器和1/3使用重力床),得出的結(jié)論是高純度沸石介質(zhì)是優(yōu)越的超越傳統(tǒng)的顆粒介質(zhì)。
技術(shù)人員使用壓力容器的測試結(jié)果表明:對于固體負(fù)載能力,高純度沸石超過了砂礫/無煙煤等顆粒介質(zhì)的效果,沸石可以更有效地去除傳統(tǒng)介質(zhì)中逸出的0.5μ至10μ范圍內(nèi)的細(xì)小顆粒(見表I)。
在實(shí)際應(yīng)用中:
河水濁度:為了從河水中去除細(xì)小顆粒(濁度),進(jìn)行了沸石與多媒體介質(zhì)過濾測試。壓力容器(直徑18英寸)以15gpm/ft2床面積的服務(wù)流速連續(xù)運(yùn)行六天,并測量進(jìn)料和濾液中的濁度(NTU)。沸石濾液(產(chǎn)品水)的平均NTU約為多介質(zhì)濾液的1/3,表明沸石對細(xì)顆粒的去除效果非常好。
GAC預(yù)過濾器:供應(yīng)給餐廳的市政供水中含有高鐵和其他細(xì)小顆粒。筒式(5μ)過濾器快速加載并導(dǎo)致流向GAC床和冷卻器的水流量減少。反洗沸石過濾器(10英寸直徑容器,24英寸床深)由獨(dú)立工程師和技術(shù)顧問安裝和測試。給水含有0.1μ至10μ的顆粒(平均SDI或淤泥密度指數(shù)=4.3)。沸石床有效地去除了鐵顆粒。產(chǎn)品水顆粒在0.1μ到2.3μ范圍內(nèi),平均SDI=0。
RO預(yù)過濾器:一家電力公司安裝了一個1,500gpm的水處理設(shè)施,配備兩個多媒體過濾器和RO設(shè)備,用于生產(chǎn)鍋爐補(bǔ)給水。由于過濾容器壓力損失問題和濾液中的SDI升高,RO裝置無法運(yùn)行。兩個多媒體床被替換為等效床體積的14×40目高純度沸石介質(zhì),并且兩年多來一直滿足RO給水的嚴(yán)格設(shè)計規(guī)范。
瓶裝水廠:一家瓶裝水廠將地下水抽到四個直徑為48英寸的壓力容器中,這些壓力容器為兩個RO裝置供氣。與沸石介質(zhì)的SDI降低45%至50%相比,使井水SDI平均降低了5%。
冷卻塔補(bǔ)給水:德克薩斯州南部的一家主要化工廠設(shè)施存在用于冷卻塔的河流補(bǔ)給水的渾濁問題,沙子/石榴石重力過濾器在下雨后未能充分去除渾濁顆粒。用等體積(545.5立方英尺)的14×40目沸石代替沙子/石榴石。沸石在相同流速(2.5gpm/ft2)下運(yùn)行時,去除了98%以上的濁度,而砂子/石榴石則去除了大約20%。總之,沸石能夠彰顯出卓越的過濾性能。