沸石水過濾介質(zhì)是一種可持續(xù)的、天然的飲用水、灰水和廢水處理解決方案。沸石具獨特而出色的物理和化學(xué)性質(zhì),使它們在包括農(nóng)學(xué)、生態(tài)學(xué)、某些制造、工業(yè)過程、醫(yī)藥和化妝品在內(nèi)的各種應(yīng)用中非常有用。最近,一種天然存在的沸石材料——斜發(fā)沸石的更具體應(yīng)用已在水處理和人類醫(yī)學(xué)中得到廣泛研究。由于許多對健康的積極影響,包括解毒特性,基于斜發(fā)沸石的產(chǎn)品在體內(nèi)的使用已大大增加。然而,人們對斜發(fā)沸石材料在體內(nèi)應(yīng)用的安全性提出了擔(dān)憂。
數(shù)百年來,人類利用大自然提供的資源來提高生活質(zhì)量。有時我們以它們在環(huán)境中可用的方式使用它們,而有時我們會發(fā)現(xiàn)可以實施它們的新的和創(chuàng)新的方式。例如,沙子和木炭就是典型的例子。我們在水處理中利用這些作為過濾介質(zhì)。沙子在自然界中實現(xiàn)了這一點,減少了顆粒的組合。直到最近幾年,木炭主要被視為熱能的載體。現(xiàn)在它被用于任何數(shù)量的產(chǎn)品中,從護(hù)膚品到維生素補充劑。它還被證明是一種有效的過濾介質(zhì),用于處理被某些毒素和其他污染物污染的水。
基于獨特的物理化學(xué)、吸附和離子交換特性,天然沸石是最重要的無機陽離子交換劑之一,可用于水和廢水處理、催化、核廢料、農(nóng)業(yè)、動物飼料添加劑和生化應(yīng)用的工業(yè)應(yīng)用。沸石應(yīng)用的多樣性確實是其多孔結(jié)構(gòu)的結(jié)果:孔形成帶負(fù)電荷的通道和空腔,其中被帶正電荷的堿金屬和堿土金屬單價(即Na、+、K +)和二價(即Ca 2 + ) 離子、OH 基團(tuán)或 H 2O 分子可以很容易地被周圍的其他分子和陽離子交換。因此,沸石中最終的 Si/Al 比率決定了離子交換容量和駐留在孔和通道內(nèi)的陽離子的吸引力。
是什么讓沸石水處理介質(zhì)成為良好的過濾介質(zhì)?
就過濾器而言,處理介質(zhì)中的孔隙越多,過濾性能就越有效。沸石,特別是斜發(fā)沸石介質(zhì),具有許多孔隙,因此它們不僅可以捕獲顆粒之間的顆粒,還可以將它們吸附到介質(zhì)表面以捕獲它們。這部分是通過沸石礦物進(jìn)行陽離子交換的能力來完成的,它從水中吸收正離子(即溶解的金屬、鈉、氨)并用已經(jīng)附著在介質(zhì)離子交換位點上的其他物質(zhì)代替它們。
由于其高孔密度,沸石具有高效的表面積,這意味著它可以在需要反洗之前捕獲高濃度的物理污染物。該介質(zhì)還可以使用吸附過程來捕獲和去除某些顆粒。這個過程是一種主動效應(yīng),其中顆粒粘附在介質(zhì)表面,而不是被動地夾在顆粒之間。
對氨和重金屬的親和力 氨和重金屬:在飲用水處理中具有重要意義。這兩種污染物都對人體有毒。凝聚、絮凝和沉降可能不足以將它們?nèi)コ阶阋怨┤祟愂秤玫乃健7惺ㄌ貏e是斜發(fā)沸石形式)恰好對這些分子具有親和力,并將它們吸附并保留在其分子孔內(nèi)。即使存在其他潛在的競爭離子,它也可以做到這一點。
水軟化:鈣和鎂等硬度礦物質(zhì)如果濃度足夠高,可能會導(dǎo)致分配管道系統(tǒng)出現(xiàn)問題。然而,在某一時刻,它們在供水中的濃度達(dá)到過飽和水平并開始從溶液中沉淀出來。這可能會導(dǎo)致家庭中可能出現(xiàn)的水垢堆積,從而導(dǎo)致管道和水龍頭的流量受限。沸石還能夠交換水中的鈣和鎂離子,這意味著如果用鈉/鉀鹽水溶液再生,它可以兼作軟化劑。
除鐵:如果您曾經(jīng)打開水龍頭,流出的水是棕色的,您可能有鐵問題。然而,在水中不需要非常高的量即可引起顏色變化;過多的鐵會對人類造成健康風(fēng)險。因此,還需要降低飲用水中的鐵含量。鈉沸石還能夠通過其吸附和離子交換特性在一定程度上降低鐵含量。