近年來,由于Zeolite獨(dú)特的物理、化學(xué)特性,使得它在水處理各個(gè)領(lǐng)域中得到了越來越多的研究和應(yīng)用。沸石是一族含水鋁硅酸鹽礦物,一般可用化學(xué)式( M, N2)O2·?Al2O3·?nSiO2·?mH2O?表示,式中M、N2分別代表二價(jià)和一價(jià)的陽離子。在水處理領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的主要是斜發(fā)沸石、?絲光沸石、菱沸石等。?沸石的粒徑有很多規(guī)格,大的可達(dá)幾cm,小的可到幾μm。沸石的基本結(jié)構(gòu)是以Si為中心,形成4個(gè)頂點(diǎn)有氧配置的SiO4四面體以及Al取代Si并置換成AlO4四面體的結(jié)合體,硅(鋁)?氧四面體通過中間的氧原子相連接,在三維空間上可形成多種形狀的規(guī)則四面體構(gòu)成沸石的空穴或籠,這些空穴和籠以不同形式連接則構(gòu)成了沸石的孔道體系。在沸石的空穴和孔道中占據(jù)著陽離子和水分子。
?沸石具有良好的離子選擇交換性能,特別是對(duì)氨離子,氨氮是給水處理中重點(diǎn)去除的對(duì)象之一。沸石還是一種極性吸附劑,可以吸附極性有機(jī)物,同時(shí)沸石對(duì)細(xì)菌還有富集作用,是一種理想的生物載體。利用生物沸石反應(yīng)器處理微污染原水,經(jīng)長期運(yùn)行測(cè)試,生物沸石反應(yīng)器對(duì)氨氮、NO2-N、?Mn、?有機(jī)物、?色度、?濁度平均去除率分別為?93%、90%、95%、?32%、?77%、?72%。?通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明,沸石具有和生物活性炭、?生物陶粒一樣的性能,并在去除氨氮方面表現(xiàn)出更優(yōu)越的性能,為微污染水源水的凈化提供了一種新材料和途徑。
另外,沸石可以強(qiáng)化活性污泥系統(tǒng)對(duì)有機(jī)物和氨氮的去除率,投加沸石粉質(zhì)量濃度為50 mg/L,可使COD?去除率提高約?10%,氨氮去除率提高?15%。沸石強(qiáng)化活性污泥系統(tǒng)對(duì)于氨氮的沖擊具有明顯的耐受性,投加沸石使得曝氣池中的硝化細(xì)菌類群增加,硝化速率提高,出水的NO2-N濃度明顯提高。分子生態(tài)學(xué)分析表明,投加沸石后活性污泥系統(tǒng)中微生物的DNA?多樣性、豐富度和均勻度均有所提高。將斜發(fā)沸石粉投加到活性污泥工藝的曝氣池中進(jìn)行小試規(guī)模的研究,由于沸石粉表面附著生物膜,當(dāng)系統(tǒng)的有機(jī)負(fù)荷率提高,微生物濃度也隨之增大,兩者成線形關(guān)系。對(duì)于質(zhì)量濃度為4000 mg/L的沸石平衡濃度的系統(tǒng),MLVSS質(zhì)量濃度達(dá)到了?4 720 mg/L,能夠顯著提高有機(jī)物去除速率,系統(tǒng)相對(duì)來說表現(xiàn)出更高的硝化速率,且受碳氮比的影響很小,硝化能力提高了?38%。
我國沸石資源豐富,分布廣,產(chǎn)量大,所以沸石在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用有著其他礦物質(zhì)無法比擬的優(yōu)點(diǎn),在水處理領(lǐng)域中有著很好的應(yīng)用前景。并且,在未來研究學(xué)者將沸石的吸附作用與其他技術(shù)相結(jié)合處理污水的有效方法,利用沸石獨(dú)特的特性聯(lián)合其他處理工藝,達(dá)到各自的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。