沸石(Zeolite)是一种分布广泛开采量很高的天然而价廉的离子交换物质。天然产的沸石有许多种类,其中以斜发沸石(Clinoptilolite)和丝光沸石(Mordenite)为主。
沸石是一种含水架状结构的多孔硅铝酸盐矿物质,构成沸石骨架的最基本结构是硅氧(SiO4)四面体和铝氧(AlO4)四面体。沸石具有空旷的骨架结构,晶穴体积约为总体积的40%~50%,孔径大多在1nm以下。沸石具有很大的比表面积(400~800m2/g沸石),仅次于活性炭,可用作吸附剂、离子交换剂等,沸石对极性、不饱和及易极化分子具有优先的选择吸附作用,而且沸石有耐酸、耐碱、热稳定等性能。工业上常用于废水处理。
沸石具有较大的吸附能力和净化效果,其斜发沸石和丝光沸石的阳离子交换容量分别为223meq100g(毫克当量)和213meq100g。由于天然沸石中含有杂质,所以纯度较高的沸石交换容量不大于200meq100g,一般为100~150meq100g。
斜发沸石在离子交换和定量处理方面,对NH4+-N具有较好的选择性,因此工程上可以用于污水脱除氨氮处理工艺,脱氮率可达90%~97%。工业上沸石除氨装置较为简单,一般为一圆柱形滤器。沸石进行再生处理的主要方法有利用NaOH或NaCl溶液的化学溶液再生和500℃~600℃的高温条件下将沸石中的NH4+转变为NH3气体的燃烧法再生。沸石反复再生后对NH4+的吸附交换能力影响不大,但由于污水中共存阳离子如Ca2+,会使沸石的交换能力呈不可逆性降低。
沸石滤料包装50公斤/袋,编织袋包装。
沸石滤料运输:5吨以下物流发货,5吨以上货运车配货。
沸石对氨离子具有优先选择性,可以用来脱氨,这种脱氨工艺在美国已经应用多年,效果良好。其主要工艺流程是:污水通过斜发沸石离子交换器的过程中,污水中NH+4同沸石上的Na+发生等当量离子交换,Na+进入到污水中,而NH+4则通沸石中的阴离子结合并固着在沸石中,这样在流经沸石离子交换器的过程中,污水中氨得到去除。当沸石对氨的吸附达到饱和后,则停止进水,对沸石进行再生,再生后的沸石可以恢复交换能力,进入下一个周期的离子交换。这种工艺的出水中氨含量可以达到1mg/L左右。
影响沸石交换过程的主要影响因素有:pH值、污水中阳离子组成、沸石粒径及水力负荷等。铵的合理交换pH值范围为4~8,运行证明,污水中阳离子组成不同会影响到沸石对氨的交换容量,在通常的城市污水阳离子浓度下,沸石对氨的实际交换容量约为总交换容量的1/4~1/5。此外,沸石粒径越小、水力负荷越低,铵的去除效果越好。
沸石滤料性能指标:
比重 1.92 g/cm3
SiO2 68-70
容重 1.28g/cm3
AL2O3 13-14
磨损率 ≤0.8%
Fe2O3 1-1.8
破碎率 ≤1.0%
CaO 1.8-2.2
孔隙率 ≥48%
MgO 0.9-1.4
含泥量 ≤1.0%
K2O 1.6-3.9
水份 ≤1.8%
Nao 0.6-1.6
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