废水处理中沸石的应用研究进展

沸石是一种具有优异的吸附、离子交换性能的硅铝酸盐矿物,在环境治理中有广泛的应用前景.介绍了近年来国内外应用天然沸石在废水处理中的试验研究情况.综述了沸石在去除水中氨氮、有机物质、重金属离子、放射性物质、砷、病原微生物等方面的应用,并涉及沸石的活化改性方法,以探求更好的处理效果.     

浅析沸石的特性及在水处理中的应用

沸石作为滤料在水处理中的应用越来越广泛,本文综述了沸石的化学组成、结构特性,介绍了沸石在水处理领域中的应用情况并分析了沸石在水处理中的作用机理,指出沸石的再生方法。     

潜流水平沸石湿地系统的脱氮调节再生功能

构建了潜流型芦苇沸石人工湿地.通过两块并行湿地的相互切换运行,使得湿地具备了较强的氮去除能力,也实现了沸石在湿地中的生物再生.系统出水总氮和氨氮质量浓度分别低于1.98 mg.L-1和0.697 mg.L-1,平均去除率分别达到了93.4%和97.8%以上.研究了铵交换饱和的沸石分别在湿地系统中和在沸石床中生物再生过程,模拟了沸石生物再生时的动力学方程,探究了湿地中沸石生物再生的机理.沸石在湿地系统中经过1个月的再生,交换容量恢复到了原来的60.3%~62.6%,3个月后恢复到了原来的94.6%~94.8%.结果显示,沸石在湿地中再生比在沸石床中再生效果好.测定了再生后沸石再次交换氨氮的能力,氨氮交换容量可以恢复到原来的87.0%以上.     

鄂尔多斯盆地镰刀湾地区延长组浊沸石分布与油藏关系

鄂尔多斯盆地镰刀湾地区长6长石砂岩中的胶结物类型复杂多样,质量分数高,主要有浊沸石、绿泥石、方解石、硅质、长石质等,特别是浊沸石胶结主要发育在三角洲前缘水下分流河道的叠置砂体中.在早成岩期由于浊沸石、方解石的胶结作用及石英的次生加大作用,使原始孔隙度进一步减少,中成岩阶段发生了浊沸石、碳酸盐胶结物及长石等碎屑的溶蚀,形成次生孔隙.东角洲前缘水下分流河道微相是浊沸石胶结的主要相带,且叠置的水下分流河道砂岩中浊沸石质量分数高,连通性差的水下分流河道中浊沸石的质量分数降低,分流间湾、河口坝、水下决口扇微相中浊沸石质量分数低,以钙质、泥质、硅质胶结为主.由于脱羧基作用水下分流河道砂体中形成浊沸石溶孔,且从湖盆中心向湖岸方向形成了浊沸石溶蚀相以及浊沸石弱溶蚀相,大量浊沸石次生溶孔为鄂尔多斯盆地延长组岩性油藏提供了良好的储集条件.     

量热测定HZSM-5分子筛的润湿热

润湿热测定是研究沸石性能的一种重要手段,前人对于离子交换的A、X、Y、L 和丝光沸石在水或有机液体中的润湿热作了大量的研究,从这些数据估计了交换阳离子对水的积分吸附热的影响、沸石结构的特性,闸明沸石催化活性中心的性质,沸石的质子酸及其对催化作用的关系等.     

NaCl改性沸石去除废水中氨氮的条件优化研究

通过实验考察了沸石粒径、投加量、废水pH和吸附时间对NaCl改性沸石去除废水中氨氮的影响,结合单因子实验和正交实验获得优化条件组合,并在优化组合条件下,将NaCl改性沸石去除氨氮效果在实际废水中进行验证.结果表明,粒径越小越利于NaCl改性沸石对废水中氨氮的去除,而投加量、废水pH和吸附时间亦对改性沸石去除氨氮产生影响,通过正交优化实验分析得出,最主要影响因素为沸石投加量,结合单因子实验,筛选出改性沸石去除废水中氨氮的最佳工艺组合条件为沸石粒径60目、沸石投加量70g/L、废水pH=6、吸附时间1h,废水中氨氮去除率达到90.5%.在最佳工艺组合条件下,NaCl改性沸石对生活污水、养猪废水和化工工业废水中氨氮的去除率分别为91.67%、91.65%和89.31%,与在模拟废水中的去除率基本一致.这为改性沸石的进一步实际应用奠定了基础.     

介孔ZSM-5分子筛材料的制备及催化应用研究进展

介孔沸石分子筛具有沸石优良的水热稳定性、酸性和择形性,并兼具介孔的传质优势,使反应物更易接触到催化剂内表面活性中心,从而提高材料的催化活性,所以,介孔沸石分子筛近年来得到大量研究.综述了介孔ZSM-5沸石分子筛的制备方法,主要评述了模板法和后处理改性法;介绍了该催化材料在裂化、芳构化、异构化及烷基化过程中的应用;指出了介孔ZSM-5分子筛的发展方向.     

膨润土及其碱熔活化产物对锶的吸附行为

以膨润土为主要原料,碱熔制备A沸石,结合静态吸附实验,研究膨润土、A沸石对溶液中锶的吸附以及吸附过程中动力学和热力学. 结果表明,膨润土、沸石对Sr2+的吸附能力受初始浓度影响,膨润土、沸石在吸附过程中的规律趋势大致相同. 膨润土和沸石对Sr2+的等温吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,吸附机制为单分子层的阳离子交换吸附.膨润土和沸石对Sr2+的吸附机制相似,其动力学吸附过程为化学反应控制的拟二级动力学吸附过程. 对吸附前后的膨润土、沸石进行XRD、SEM表征分析,膨润土、沸石在酸性溶液中进行吸附不会对自身骨架结构产生严重破坏或影响. A沸石对Sr2+的吸附量约为膨润土的3.9倍,表现出比膨润土更优秀的吸附能力.     

几种重要工业沸石概况

介绍了NaA、NaY和ZSM-5等重要沸石的工业合成.讨论了合成中的化学、技术及经济等因素.此外,还描述了SiCl_4脱铝和沸石的成型等过程.     

天然沸石的改性及除磷性能的实验研究

采用云南某地的天然沸石矿作为试验材料,通过XRD实验分析,该沸石矿含有钠红沸石成分.经过水洗、酸处理、氯化镁和氯化铝改性处理后,沸石矿中的钠红沸石成分的纯度或晶化程度有所提高.经过实验室模拟水样试验,改性处理后的沸石样品的除磷性能有明显的改变,特别是经氯化镁和氯化铝改性处理后得到的样品的除磷性能得到大大提高.     

粉状沸石吸附及解吸氨氮影响研究

在微污染水中,研究了粉状沸石吸附氨氮的影响因素及曝气对沸石解析的效果.结果表明,在15 min内,沸石对氨氮去除率达到66%,沸石对低浓度氨氮的平均去除率为74%.在不同阳离子共存下,K 使氨氮去除率能降低56%;水中各阳离子共存时沸石对氨氮去除率却下降了36%,初始氨氮浓度越低,阳离子对沸石吸附氨氮抑制作用越明显.纯曝气对沸石解析氨氮效果不显著.     

云峰5A抗菌银型沸石的合成及红外谱图

采用液相、固相离子交换法，将银离子与沸石合成了具有抗菌性能的抗菌沸石。同时用正交方法确定两种方法的较佳条件，并进行比较；用红外光谱对沸石原样与抗菌沸石进行比较分析，并对合成的抗菌沸石进行了抗菌性能测试。     

岩石破坏过程中波速变化特征研究

在单轴阶段加载条件下,对取自闽南地区的闪长岩岩样进行了不同方向上纵波传播速度的测试,首先根据实验结果总结出不同方向波速在岩石破裂过程中的变化规律,然后基于应力微小变化范围内波速变化与应力遵循线性关系的假设构建波速-应力关系模型,最后通过多参数分段拟合方式求解模型待定系数。研究结果表明：微裂纹演化在方向上的不均匀导致不同方向波速变化规律的差异。平行于加载方向的波速在压密阶段快速上升,岩石破裂前的波速降不明显。而垂直于荷载方向的波速在压密阶段少量上升后在临近岩石破裂出现非常明显的波速降。波速-应力关系模型模型通过参数的变化可以准确的描述不同方向波速的变化过程,证明了模型的适用性。     

扩菌沸石抗菌效果实验方法的研究和改进

采用液相离子交换法制备13X载铜抗菌沸石,对指标菌大肠杆菌（8099）、绿脓杆菌（ATCC27853）、金黄色葡萄球菌（ATCC6583）以及蜡样芽孢杆菌进行了抗菌试验,完善了抗菌沸石杀菌率量化的实验方法。结果表明该改性沸石抗菌效果优异,杀菌率均达到99．99％以上。     

斜发沸石去除废水中氨氮及其再生研究

利用天然斜发沸石离子交换脱除氨氮机理处理污水厂二级出水,通过对沸石离子交换柱的NH4+交换量、沸石柱离子交换柱的再生和再生盐水的脱氮进行分析,确定了去除污水厂二级出水中氨氮的工艺流程和适宜参数,经处理后氨氮含量低于5 mg/L,达到一级A的国家排放标准(GB198918-2002)。本研究可为污水厂二级出水中氨氮的处理提供一定的技术依据。     

负载金属离子ZSM-5分子筛膜脱除苯并噻吩-二苯并噻吩的性能

采用水热合成法制备ZSM-5分子筛膜,并通过负载金属离子对其进行改性。通过X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对所制备的膜进行表征。将所制得的ZSM-5分子筛膜经过负载金属离子改性后用于模拟汽油中苯并噻吩、二苯并噻吩二元硫化物的分离,考察负载离子种类、负载离子浓度和操作温度对二元硫化物竞争吸附和渗透通量的影响,并应用软硬酸碱理论(HSAB)分析吸附能力的强弱。结果表明:当Ag+浓度为0.2 mol/L时硫化物的分离因子最高可达1.31;随着操作温度的升高,ZSM-5分子筛膜渗透通量逐渐增大而分离因子逐渐减小。     

天然沸石对铵吸附能力的生物再生试验研究

用浙江缙云的天然斜发沸石在实验室进行了吸附铵饱和沸石的生物再生静态试验,经过73d生物作用和离子交换作用,饱和沸石对铵的吸附能力恢复了61%～85％;在云南滇池流域进行了吸附大量铵的沸石的生物再生现场中试试验,经过4～6个月的自然生物再生过程,沸石对铵的吸附能力恢复了22%～36％。     

天然沸石的改性及其吸附Pb~(2+);Cu~(2+)的研究

以天然沸石为原料,结合废水处理应用中对吸附材料的要求,采用酸、碱、盐对沸石进行了改性;并利用改性沸石进行了去除溶液中Pb2+,Cu2+的方法、效果、影响因素和吸附机理的研究.结果表明,NaOH改性的沸石对Pb2+,Cu2+的吸附能力大幅度提高;随着初始浓度的增加,沸石的吸附容量也增加;改性沸石对Pb2+,Cu2+的吸附很快,在较短的时间内即可达到平衡;溶液的pH值越高越有利于沸石吸附Pb2+,Cu2+.     

磁性4A沸石分子筛的合成与表征

为解决微细粉末状沸石产品应用中与所处理溶液难以分离的问题,采用传统水热法,在合成4A沸石的原料液晶化过程中加入磁性微粒Fe3O4,通过95℃下静态晶化6h,合成了含有Fe3O4的磁性4A沸石,并对其进行了XRD、SEM、IR、TG、XPS、磁化率及吸附性能等表征测试。结果表明：磁性4A沸石具有良好的热稳定性和磁稳定性,其磁化率随所包含Fe3O4量的增加而增大;与纯4A沸石相比,磁性4A沸石对钙、镁、铅金属离子及有机物氯乙酸交换吸附性能虽有小幅下降,但是仍有较高的吸附值;由于磁性4A沸石可以方便地用磁铁吸附分离,所以其粉末状产品不用成型就可以直接在溶剂或溶液中使用。     

沸石强化过滤的效果及其对水质的影响

采用沸石作为新型滤料进行了强化过滤试验，试验结果表明沸石不仅具有去除水中浊度作用，而且还可去除水中氨氮和部分有机物。在试验条件下，沸石对浊度的去除率在65％左右，对CODMn、氨氮的去除率分别在10％、95％以上，对水中常见的3种微污染有机物LAS、三氯甲烷、苯酚的去除率分别达到17．7％、44．45％、34％，且沸石作为滤料不会增加水中有害金属离子浓度。因此沸石强化过滤是一种有效、安全的提高水质的方法。