一、沸石濾料分類

沸石濾料目前有兩種:天然斜發沸石濾料和活化沸石濾料

1.天然沸石是鋁硅酸鹽類礦物,外觀呈白色或磚紅色,屬弱酸性陽離子交換劑,經人工導入活性組分,使其具有新的離子交換或吸附能力,吸附容量也相應增大。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,從而減少鍋爐內水垢的生成,減輕水測金屬的腐蝕,延長鍋爐的使用壽命。在廢水處理中,可用于除去水中的磷和鉛以及六價鉻。失效后的沸石可用于濃鹽水逆流再生后重復使用。

天然斜發沸石理化性能指標:

比重?g/cm3 2.0 ~ 2.6 含泥量?% ≤1.0
容重?g/cm3 1.6 水分?% ≤1.5
磨損率?% ≤1.0 鈉離子交換

能力?g/cm

≥800

2.活化沸石濾料 活化沸石是天然沸石經過多種特殊工藝活化而成,其吸附性能比天然沸石更強,離子交換性能也更好,不僅能去除水中的濁度、色度、異味,而且對水中有害的重金屬,如:鉻、鎘、鎳、鋅、汞、鐵離子及有機物:酚、六六六、滴滴涕、三氮、氨氮、磷酸根離子等物質具有吸附交換作用,也有利于去除水中各種微污染物且水浸出液不含有毒,有害人體物質,去除水中鐵、氟效果更為顯著。因此活化沸石是工業給水、廢水處理及自來水過濾的新型理想濾料。

活化沸石濾料性能分析:

密度?g/cm3 1.8 ~ 2.2 濾速?m/h 4 ~ 12
容重?g/cm3 1.4 磨損率?% <0.5
空隙率?% ≥50 破碎率?% <1.0
比表面積?m2/g 500 ~ 800 含泥量?% <1.0
鹽酸可溶率?% ≤0.1 全交換工作容量?mg/g 2.2 ~ 2.5

沸石濾料的化學成份及礦物類型:

SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MgO CaO MnO NaO K2O
68.60 0.10 12.43 1.21 0.13 0.81 2.57 0.06 1.08 2.83
LOS P2O5 SiO2/Al2O3 沸石含量(%) 原巖種類 沸石類型
10.0 0.01 9.33 50~70 凝灰巖、角礫凝灰巖 斜發沸石

三、沸石濾料的技術指標

1.吸附性能

比表面積(m2/g):122~355;對SO2的吸附容量為47~58.2ml/g。

2.陽離子交換性能:

NH4+交換容量 (mmol/100g)

最高 最低 一般或平均 :150 109 127.58

K+交換容量(mg/100g)

最高 一般或平均:18.75 13.19

3.催化性能

沸石具有較大比表面積,有較好的晶化性能,經甲苯歧化催化試驗證明,改型后的沸石制作甲苯歧化催化劑是可行的,對二甲苯異構化都具有較高的催化活化性。

4.耐酸耐熱性能

耐酸性能:在90℃保溫四小時,鹽酸濃度為1N時沸石沒破壞;鹽酸濃度2N時沸石部分破壞。

耐熱性能:250℃時,晶格略有變化;500℃時,晶格基本破壞;750℃時,晶格完全破壞;實驗證明,其晶格破壞溫度為250~500℃,灼燒時間為4小時。

四、沸石濾料的使用與分析

用沸石作為BAF濾料可以有效地去除COD、氨氮和濁度、試 驗條件的最佳水力負荷為2.2m/h (水力停留時間為1.4h)、此時對COD、氨氮和濁度的去除率分別為73.9%、88.4%和96.2%、相應的出水平均濃度分別為43.4mg/L、3.5mg/L和3.7 NTU、可以達到國家環??偩?、天津大學提出的冷卻回用水水質建議值中相關指標的要求。

采用沸石和砂濾料作為BAF濾料處理紡織廢水。細胞計數結果表明、沸石濾料上生長的亞硝化單胞菌和硝化菌的數量分別為3.0×108和2.2×109 CFU/mL.而砂濾料上生長的數量分別是4.5×108和6.5×108 CFU/mL.從硝化菌的數量來上看,沸石濾料上更適宜微生物的硝化作用,另外從對有機物和TKN的去除來看、以沸石為濾料的BAF的效果要好于以砂為濾料的BAF。采用沸石作為濾料的BAF可使紡織廢水的COD去除率達86%~92%、BOD去除率達99%,色度去除率在77%-79%,這是由于自然沸石濾料的比表面積大于砂濾料,宜于微生物的附著,且沸石濾料的離子交換能力強,能夠吸附水中的NH4+,而適宜環境的硝化菌的大量生長,使NH4+轉化為硝酸鹽。

粒徑可根據需要制作,水流流態好、過濾周期長、反沖洗容易進行、截污能力強。