濾料是水處理過濾材料的總稱,主要用于生活污水、工業(yè)污水、純水、飲用水的過濾。改性沸石粉是將天然沸石粉與改性劑混合而成,其中,所述的改性劑為粉末活性炭、硅藻土、煤灰渣、粘土中的一種或多種;再將改性沸石粉投入原水中進行處理。改性沸石粉適用于對各種不同水質的原水處理,可高效去除氨氮、有機物等污染物,對酚類污染物也有一定的除去能力,處理污染物種類多,改性沸石粉具有較高的化學活性和生物穩(wěn)定性,吸附速度快、效率高、無二次污染,改性沸石粉經濕式投料,沉降速度慢、與原水作用時間長,處理后沉淀池污泥的脫水性能更好,便于后處理,沸石成本低、制備方法簡單,使用方便,降低建造難度和成本,適合于突發(fā)性水體的污染事件。
沸石粉通過不同的改性方法,使物質各方面發(fā)生改變,來滿足不同的需求。而今天就通過用酸去改變沸石的性質,使之在剩余污泥調理中的應用研究。采用的方法是單因素法,以比電阻為主要參數(shù),分別從酸濃度、酸浸和沸騰時間粒度等各方面因素,來確定酸改性沸石的最佳條件。在酸濃度為3摩爾/升,酸浸時間為5小時,沸石粒徑為150微米等條件下得到最佳的改性沸石。然后再利用改性之后的沸石對污泥進行調節(jié),而添加改性沸石以后的污泥沉降和脫水性發(fā)生了非常明顯的變化,并且觀察污泥上清液中和氨氮的去除效果。結果表明,沸石可以有效調節(jié)污泥,降低污泥的比電阻,可以說改性沸石的效果更好。當改性沸石用量為(含污泥的固體),污泥的比電阻從原來的3.0*1013米/千克,下降到1.39*1013米/千克,濾餅的水分含量從原來的92%,下降到64%。沸石改性顆粒的掃描電鏡照片表明,污泥調理的強化機理主要是吸附架橋的作用。
眾所周知,污水處理廠的大量剩余污泥會對日常生活帶來很大的影響。如果不及時處理的話,污泥中的有害物質,比如病原體、有機污染物,將大大影響城市的環(huán)境健康。污泥的水分含量很高時,以減少污泥量和運輸成本,污泥必須脫水。污泥處理是城市污水、污泥水、工農業(yè)廢水處理的重要組成部分,濃縮污泥脫水量大大降低,為污泥的利用創(chuàng)造了有利條件。污泥本身的性質,分散性、孔隙率、高膠質絮狀結構,絮體顆粒中所含的間隙水和吸附水高、難脫水,使污泥機械脫水前經常需要使用到污泥調理不同的化學品。目前,化學方法簡單,廣泛應用于各種污泥調理方法。化學改良劑包括常用的無機混凝劑,比如石灰、氯化鐵、氯化鋁、鋁鹽等,和有機高分子混凝劑如殼聚糖、聚丙烯酰胺等。由于無機混凝劑添加量大,濾餅體積增大,這樣就不利于污泥的處理和輸送。有機高分子混凝劑用量小(從到通常干污泥),絮凝效果好,但是價格相對更高,一些由于單體的存在(如聚丙烯酰胺),污染毒性會導致環(huán)境遭到破壞,從而提高污泥脫水的成本。
天然沸石大部分由火山凝灰?guī)r和凝灰質沉積巖在海相或湖相環(huán)境中發(fā)生反應而形成,為鋁硅酸鹽類礦物,外觀呈白色或磚紅色,屬弱酸性陽離子交換劑。如經人工導入活性組分,使其具有新的離子交換或吸附能力,吸附容雖可相應增大。天然沸石主要用于中小型鍋爐用水的軟化處理,以去除水中的硬度,從而減少鍋爐內水垢的生成。在廢水處理中,可用于去除水中的磷以及鉛、六價銘等重金屬,失效后的沸石可用于濃鹽水逆流再生后重復使用。
一、活化沸石特性
活化沸石是天然沸石經過多種特殊工藝活化而成,其吸附性能強,離子交換性能好,有利于去除水中的各種污染物。活化沸石是工業(yè)給水、廢水處理及自來水過濾的新型理想濾料。
二、合成沸石
1、分子篩
分子篩按骨架元素組成可分為硅鋁類分子篩、磷鋁類分子篩和骨架雜原子分子篩;按孔道大小劃分,孔道尺寸小于2nm、2-50nm和大于50nm的分子篩,分別稱為微孔、介孔和大孔分子篩。大孔分子篩由于具有較大的孔徑,成為較大尺寸分子反應的良好載體。分子篩具有很高的脫水能力,可應用于石油化學、制冷劑脫水、醫(yī)藥品保存劑等。同時,也可用作工業(yè)制氣吸附劑(制氧PSA、制氫PSA、深冷分離)及半導體工業(yè)廢氣處理劑等。
2、高硅沸石
高硅沸石主要為斜發(fā)沸石和絲光沸石,它們分散在白塹紀和第三紀的正常海相條件下形成的沉積巖中,如細粒砂、硅質黏土、蛋白土、碳酸鹽類巖石和磷塊巖等,這些巖石中通常富含生物化學成因的氧化硅,其硬度一般在4-5,性脆質軟且輕,易碎易磨,高硅沸石具有優(yōu)異的疏水性、耐熱性,主要用于石油精制、石油化學用催化劑載體。另外,對烴類、有機溶劑等也有優(yōu)異的吸附能力,被應用于汽車尾氣處理系統(tǒng)催化劑及各類工廠廢氣去除裝置。