沸石濾料:
沸石是一種極性物質(zhì),是極性很強(qiáng)的吸附劑,對極性分子和不飽和分子有機(jī)物,如鹵代烴有很強(qiáng)的吸附效果,對非極性分子中極化率大的分子也有較高的選擇吸附優(yōu)勢。沸石濾料目前有兩種:天然斜發(fā)沸石濾料和活化沸石濾料天然斜發(fā)沸石濾料:
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(jīng)人工導(dǎo)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(yīng)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(nèi)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(fù)使用。
天然斜發(fā)沸石理化性能指標(biāo):
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 |
活化沸石是天然沸石經(jīng)過多種特殊工藝活化而成,其吸附性能比天然沸石更強(qiáng),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(jī)物:酚、六六六、滴滴涕、三氮、氨氮、磷酸根離子等物質(zhì)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(zhì),去除水中鐵、氟效果更為顯著。因此活化沸石是工業(yè)給水、廢水處理及自來水過濾的新型理想濾料。
活化沸石性能:
催化性能:
沸石具有較大比表面積,有較好的晶化性能,經(jīng)甲苯歧化催化試驗(yàn)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(gòu)化都具有較高的催化活化性。
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,晶格破壞;實(shí)驗(yàn)證明,其晶格破壞溫度為250~500℃,灼燒時間為4小時。
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 |
用沸石作為BAF濾料可以有效地去除COD、氨氮和濁度、試 驗(yàn)條件的水力負(fù)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(yīng)的出水平均濃度分別為43.4mg/L、3.5mg/L和3.7 NTU、可以達(dá)到國家環(huán)??偩?、天津大學(xué)提出的冷卻回用水水質(zhì)建議值(|||)中相關(guān)指標(biāo)的要求。
采用沸石和砂濾料作為BAF濾料處理紡織廢水。細(xì)胞計數(shù)結(jié)果表明、沸石濾料上生長的亞硝化單胞菌和硝化菌的數(shù)量分別為3.0×108和2.2×109 CFU/mL.而砂濾料上生長的數(shù)量分別是4.5×108和6.5×108 CFU/mL.從硝化菌的數(shù)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(jī)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(dá)86%~92%、BOD去除率達(dá)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(qiáng),能夠吸附水中的NH4+,而適宜環(huán)境的硝化菌的大量生長,使NH4+轉(zhuǎn)化為硝酸鹽。
粒徑可根據(jù)需要制作,水流流態(tài)好、過濾周期長、反沖洗容易進(jìn)行、截污能力強(qiáng)。
沸石濾料化學(xué)成分:
元素 | SiO2 | AL2O3 | Fe2O3 | CaO | MgO | K2O | Nao |
含量% | 68~71 | 13~14 | 1~1.8 | 1.7~2.2 | 0.9~1.3 | 1.5~4 | 0.5~1.5 |