技術(shù)不斷發(fā)展和變化以滿足人類的需求，其中之一就是對清潔水的需求。水處理行業(yè)一直在研究、測試和開發(fā)新的和改進的方法來處理既高效又環(huán)保的廢水和飲用水。沸石水過濾介質(zhì)可以成為飲用水、中水和廢水處理的可持續(xù)、天然的處理解決方案。
天然沸石具有獨特且出色的物理和化學(xué)性能。這些特性使它們在各種應(yīng)用中非常有用，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。最近，一種天然沸石材料更具體應(yīng)用在水處理和人類醫(yī)學(xué)中。由于對健康的許多積極影響，包括解毒特性，基于斜發(fā)沸石的產(chǎn)品在體內(nèi)的使用量已大大增加。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。
一、什么是沸石？
當(dāng)火山巖或火山灰與堿性水反應(yīng)時，會形成沸石。沸石這個詞已被用來描述不同類型的沸石、凝灰?guī)r和粘土。在水處理中，最常見的是斜發(fā)沸石族鋁硅酸鹽，由不同濃度的硅鋁、氧和其他元素如鈣 (Ca)、鉀 (K) 和鈉 (Na) 制成。它們的結(jié)構(gòu)和組成可以使它們具有微孔性并高度傾向于陽離子交換能力。這種交換特性的程度因類型而異，并且由于潛在的雜質(zhì)，在天然沸石中明顯較弱。然而，沸石可以很容易地用加熱的氧化鋁、二氧化硅和氫氧化鈉溶液合成生產(chǎn)。
斜發(fā)沸石的一個獨特優(yōu)勢是其物理、化學(xué)、吸附、電離、還原和催化性能。斜發(fā)沸石可吸附氨、硝酸鹽、氮、硫化氫、重金屬、碳氧、油類衍生物等，也可吸附和/或分離具有催化作用的下列物質(zhì)：鉀（K）、鐵（Fe）、錳（Mn）、鍶（Sr）、鉛（Pb）、銅（Cu）、銀（Ag）、汞（Hg）等。 沸石技術(shù)的主要優(yōu)點是其物理/化學(xué)吸附、離子交換和催化性能，可以如下：孔結(jié)構(gòu)均勻，孔容大，孔徑0.1-1.0納米（nm），過濾大于一微米的顆粒，大比表面積，通過其獨特的吸附能力減少重金屬、銨和氫化合物。
吸附化學(xué)和石油產(chǎn)品
基于獨特的物理化學(xué)、吸附和離子交換特性，沸石是最重要的無機陽離子交換劑之一，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：孔形成帶負電的通道和空腔，這些通道和空腔被帶正電的堿金屬和堿土單價（即 Na,?+?, K?+）和二價（即 Ca?2 +?) 離子、OH-基團或 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合乎邏輯的。
是什么使沸石水處理介質(zhì)成為良好的過濾介質(zhì)？
對于過濾系統(tǒng)，處理介質(zhì)中的孔隙越多，過濾性能就越有效。沸石，尤其是斜發(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。這部分是由沸石礦物的陽離子交換能力完成的，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)離子交換位點的其他物質(zhì)代替它們。
由于其高孔隙密度，沸石具有高效表面積，這意味著它可以在需要反沖洗之前捕獲高濃度的物理污染物。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)表面而不是被動地被夾在顆粒之間。
三、服務(wù)的一般應(yīng)用和行業(yè)
水處理
? 去除 3 到 5 微米的濁度顆粒
? 去除重金屬陽離子、某些碳氫化合物和其他污染物
? 可用作砂過濾系統(tǒng)的直接替代介質(zhì)，具有 2.8 倍的沉積物負載能力
廢水處理/污染控制
? 市政/工業(yè)廢水中的廢水氨去除
? 污染控制介質(zhì)可以提高生物活性、降低營養(yǎng)水平、減少污泥量和氣味；降低離子交換柱或床流出物中的氨和 BOD 水平；可以反沖洗和再生，回收氨用于肥料，從而增加污水處理廠的容量和生命周期。
放射性水處理
? 銫和鍶的核冷卻和廢物處理以及場地修復(fù)/凈化
水產(chǎn)養(yǎng)殖/漁業(yè)：魚類孵化場水處理
? 氨控制
? 生物過濾介質(zhì)
農(nóng)業(yè)
? 動物糞便處理/氣味控制
? 水凈化和消毒
? 降低池塘和水箱中的氨含量
? 回收用過的培養(yǎng)基作為土壤肥料
園藝（植物苗圃/溫室）
? 降低濁度
? 用于細菌控制的凈水器/物理硝化屏障
? 開墾/重新植被（使用過的培養(yǎng)基可用作植物的盆栽土壤等）
