沸石及改性沸石在水处理中的应用及发展前景

沸石是一种具有优异功能的非金属矿物材料,本文对近年来沸石及改性沸石在水处理应用的研究进展进行了综合评述.     

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。     

粉煤灰合成沸石方法与应用现状

针对粉煤灰作为火力发电厂的主要废弃物,其产量逐年增大,严重危害环境现状,为了综合利用中国巨大的粉煤灰资源,将粉煤灰"变废为宝",利用粉煤灰合成沸石产品,是一条利用和处置固体废弃物粉煤灰的好途径.综述了粉煤灰合成沸石的原理,传统的水热法、两步法和盐熔法等合成工艺,以及各种方法存在的问题.同时对粉煤灰合成沸石产品的应用情况作了阐述,指出开发粉煤灰沸石产品应该在粉煤灰合成沸石的工艺技术和转化理论以及粉煤灰合成沸石的性能表征上做深入研究.     

两种沸石吸附废水中磷污染物的研究

采用人造沸石和4A沸石对含磷50 mg·L-1模拟废水进行吸附实验,研究了沸石用量、含磷浓度、吸附时间、反应温度和pH值对两种沸石吸附性能的影响.结果表明,室温,pH=2～3,P2.5 mg/g(沸石),吸附100 min的条件下,两种沸石对磷的去除率均在90%以上,4A沸石对磷的吸附效果优于人造沸石.     

天然沸石及其改性沸石对甲醛的吸附

对沸石吸附甲醛进行了试验研究,探讨了用氢氧化钠、盐酸及有机改性的沸石对吸附甲醛的影响.结果表明,有机改性的沸石对甲醛的吸附要比天然沸石和无机改性沸石对甲醛的吸附效果明显.     

沸石在废水处理中的应用与展望

介绍了我国沸石的概况和物理特征以及沸石在废水处理领域中的应用，并对沸石处理废水的应用前景进行了展望。     

B-Si及无胺型Fe-Si-ZSM-5沸石合成规律的研究

用几种伯胺及TEA,TMA为模板剂合成了B-Si-ZSM-5沸石。在不使用有机胺等模板剂的前提下,用加入晶种的方法合成了Fe-Si-ZSM-5沸石。讨论了制备上述沸石的水热合成条件,用X射线衍射、红外光谱、热分析、B.E.T.等手段研究了它们的一些物理化学性质。     

改性天然沸石的制备及对氨氮的吸附

在不同温度及超声辐射条件下,用NaCl溶液浸泡天然沸石来对其进行表面改性,以强化其对氨氮的吸附.应用静态吸附法分别测定了氨离子在天然沸石和美国产Champion、中国台湾产AZOO沸石和改性沸石上的吸附离子交换等温线,并探讨了溶液pH值、焙烧温度和浸泡方法对沸石吸附氨氮的影响.研究结果表明:天然沸石吸附氨氮的最佳pH值范围在3~9之间,吸附过程以离子交换作用为主;高温焙烧会引起沸石脱水,从而导致孔壁坍塌,使沸石孔径增大,比表面积减小,降低了对氨氮的吸附交换能力;经98℃NaCl溶液浸泡后,沸石中Na 的含量增加,沸石对氨氮的吸附交换容量明显增大,超过了美国产Champion沸石和中国台湾产AZOO沸石.     

沸石在水污染治理中的应用

介绍了近年来国内外天然沸石在水污染治理中应用的试验研究情况，综述了沸石在去除水中氧氮、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。     

地质聚合物原位合成沸石及沸石制品的研究进展

地质聚合物是一类新型的胶凝材料,其具有类沸石的三维网络结构,可视为沸石的前驱体,在一定条件下可转化为沸石.本文综述了国内外地质聚合物原位合成沸石及沸石制品的研究进展,探讨了直接合成法和水热合成法的合成工艺及工艺影响因素,介绍了沸石及沸石制品的应用途径,阐述了地质聚合物原位合成沸石的机理.结论表明,地质聚合物原位合成是一种工艺简单、低成本的沸石合成新工艺.     

斜发沸石去除氨氮及其再生的研究

为了有效去除污水中的氨氮,采用斜发沸石进行污水中氨氮的吸附去除研究,同时探讨了化学再生和生物再生的效果.结果表明,氨氮在沸石上吸附符合Langmuir吸附等温式;生物化学再生后沸石,经过2个月稳定运行,采用Na^＋质量浓度2 000 mg/L,气水比为5∶1,温度为15-26.5℃时,氨氮的去除效率可超过80%.沸石可以作为一种有效的氨氮吸附材料并且可有效再生.     

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。     

焙烧改造对沸石特征及其去除氨氮性能的影响

以天然斜发沸石为研究对象,通过不同温度及时间梯度焙烧改造天然斜发沸石,重点研究了焙烧改造后沸石结构特征的变化以及对再生水中氨氮去除性能的影响.结果表明:在适宜的焙烧温度和时间下,天然斜发沸石因孔道内部水分及杂质脱除,比表面积增大,而晶体结构和孔径分布特征无明显变化,且阳离子交换容量并不增加,但对水中氨氮去除率由5315%提高到7213%;而过高温度及过长时间的焙烧改造沸石,导致沸石特征衍射峰减弱,骨架结构出现坍塌,比表面积与阳离子交换容量大幅下降,孔径分布特征变化明显,对水中氨氮的去除率明显下降.     

白庙子斜发沸石的化学改性及重金属离子交换性能研究Ⅰ──化学改性与Cu~（2＋）交换性能

白庙子斜发沸石经浸煮法化学改性为钠、铵、钾、钙、镁型矿样，并在室温下与４０ｍｇ·ｄｍ－３ＣｕＣｌ２溶液进行Ｃｕ２＋静态交换和动态交换．实验结果发现，原矿化学改性时阳离子的交换度与其离子水合半径有关．各矿样的Ｃｕ２＋交换容量、交换度和离子分离因数与阳离子水合半径、离子价数有关，呈现Ｎａ型＞ＮＨ４＋型＞Ｍｇ型～Ｋ型＞Ｃａ型～Ｏｒ型的规律．其中Ｎａ型、ＮＨ４＋型改性矿样对除去水中Ｃｕ２＋最有效．     

SDS对焙烧沸石物化性质和除氨氮效果的影响

为了研究十二烷基硫酸钠(SDS)修饰对焙烧沸石物化性质和去除二级出水中氨氮效果的影响,对天然沸石进行了SDS修饰、焙烧改造处理.实验结果表明,SDS修饰可以大大提高焙烧沸石的脱氮效果.在SDS最佳修饰焙烧条件下,氨氮去除率可达98.79%,与不修饰相比,氨氮去除率提高近30%.通过对改性后沸石扫描电镜(SEM)和能谱图分析(EDS),X射线衍射分析(XRD)、比表面积与孔径分析、红外光谱图分析(IR)、离子交换容量(CEC)等表征手段分析发现,SDS的修饰使得焙烧沸石表面更加松散,出现了更多的孔道,沸石孔容积和孔径也有增加,Na离子含量增加,硅铝比减少,主衍射峰强度减弱,沸石内部化学基团发生变化,离子交换容量增加.     

斜发沸石对锌冶炼废水中重金属离子的吸附研究

以去除锌冶炼废水中的Zn2＋、Cd2＋、Fe2＋、Pb2＋、Cu2＋等重金属离子、回收利用废水为目的,采用斜发沸石吸附的方法,研究了不同改性剂对斜发沸石的改性效果,以及吸附时间、温度、沸石粒径等因素对吸附效果的影响。实验结果表明：采用15%NaCl活化、400℃煅烧定性制得的沸石吸附效果较佳;吸附时间80 min较为合适;减小沸石粒度,吸附量显著增加。在实验优化条件下、各离子的去除率分别为Zn2＋98.52%、Cd2＋82.31%、Fe2＋98.87%、Pb2＋99.30%、Cu2＋100%。     

盐酸改性对天然斜发沸石孔道特征、成分、表面电位及阳离子交换性能的影响

采用不同浓度盐酸对天然斜发沸石进行改性,并系统地研究了改性沸石的孔道特征、化学成分、表面电位及阳离子交换性能的变化.盐酸改性后,沸石晶体结构破坏较小,表面变得疏松粗糙,K+、Na+、Ca2+和Mg2+元素含量均小幅下降;表面负电荷增加,阳离子交换容量减小;比表面积和总孔体积均有所提高,最高分别从原沸石的35.97 m2·g -1和0.0761 m3·g-1提高至64.46 m2·g-1和0.1156 m3·g-1.盐酸改性对沸石微孔、介孔和大孔的分布影响明显.从迟滞回线形状判断沸石孔道类型均为不均匀狭缝型孔道,盐酸改性不会改变沸石孔道类型.     

斜发沸石对氨氮吸附性能的试验分析

通过静态试验、动态试验和再生试验研究了天然斜发沸石吸附氨氮的热力学性质、再生性能和影响因素.试验结果表明:斜发沸石对氨氮的静态饱和吸附量为3 100 mg/100 g,当氨氮浓度为35 mg/L时,动态饱和吸附量为2 200 mg/100 g,分别是粉末活性炭、颗粒活性炭、硅藻土的20倍、23倍、27.5倍,选择重量比为3:7的NaCl NaOH混合液作为斜发沸石的再生剂可进行3次重复再生使用,有效寿命可达140 h以上.斜发沸石处理含氨废水具有重要实用前景.     

甘肃某地蚀变火山岩中的斜发沸石

本文斜发沸石发现于我国甘肃某地三叠系蚀变火山岩中，矿体呈层状展布，由流纹质玻屑晶屑凝灰岩、流纹质晶屑玻屑凝灰岩、流纹质凝灰岩中的玻璃质经后期热液蚀变作用形成、经Ｘ射线衍射、差热分析，红外吸收光谱研究，确定产于该地区蚀变火山岩中的沸石为工业上广泛应用的高硅斜发沸中。     

天然沸石对雨水中氨氮的吸附性能

：以粒径为 1 ~1. 5 mm 和 2 ~4 mm 的细、粗两种天然斜发沸石为实验材料,进行氨氮吸附等温线实验和吸附动力学实验,探讨沸石对雨水中氨氮的吸附规律。结果表明,实验沸石对 NH+4的吸附等温线符合 Frundlich 公式,且细沸石和粗沸石对氨氮吸附量的极限值分别为 5. 83 mg/g 和 18. 375 mg/g;细沸石比粗沸石有更好的吸附效果;粗沸石对氨氮的吸附反应为一级反应,吸附速率常数为 0. 022 212 g. m 2. h 1。