沸石是水處理工藝中最為常用的吸附劑,它是一種天然礦物,由于其具有多孔性含水鋁硅酸鹽晶體,而具有較強(qiáng)的吸附水里面的異物,還具有其他的功能,如可以作為干燥劑、離子交換劑、過濾劑、催化劑或水質(zhì)軟化劑來應(yīng)用于水處理工藝中。與其它種類的吸附劑相比,天然沸石在水處理中的凈化工藝中表現(xiàn)為更強(qiáng)大的吸附能力和凈化能力。沸石在水處理中具有明顯的除氟、除放射性物質(zhì)、去除銨和砷和去除有機(jī)物等效果。沸石在自來水廠、飲用水處理以及廢水處理方面具有廣闊的應(yīng)用前景。
沸石的化學(xué)式一般表示如下:(Na,K)x(Mg,Ca,Sr,Ba)y(Alx+2ySin-(x+2y)O2n)·mH2O。由沸石的化學(xué)式可以表明,SiO2、A12O3、堿土金屬離子、H2O 和堿四部分共同組成沸石。沸石的晶體結(jié)構(gòu)是鋁氧四面體(AlO4)和硅氧(SiO4)四面體兩種。在這種四面體中,中心是硅(或鋁)原子,每個(gè)硅(或鋁)原子的周圍有四個(gè)氧原子。
沸石是一種天然礦物,其表面粗糙,空隙率大,比表面積較大,質(zhì)輕,天然具有較好的吸附能力。多用來凈化廢水中的懸浮物或藻類等,可以大大降低水的污濁度。我國許多城市都在使用沸石濾池來凈化城市生活污水,這樣處理的水大多達(dá)到回收用于工業(yè)生產(chǎn)或生活用水的標(biāo)準(zhǔn)。天然沸石由于質(zhì)輕、強(qiáng)度較低,將其用于過濾劑時(shí)容易磨損破裂,所以一般在使用前需要進(jìn)行一定的加工以加強(qiáng)其強(qiáng)度。?
有機(jī)污染物是污染水源中的一類主要污染物。沸石對有機(jī)污染物的吸附能力主要取決于有機(jī)物分子的極性和大小,極性分子較非極性分子易被吸附,隨著分子直徑的增大,被吸附進(jìn)人孔穴的機(jī)會(huì)就逐漸減小。一些常見的有機(jī)污染物如酚類、苯胺、苯醒、氨基酸等,多有極性,分子直徑適中,可被沸石吸附。我國一些研究人員考察了天然沸石對自來水中致色有機(jī)物以及水中優(yōu)先控制污染物苯酚和苯胺的去除效果,發(fā)現(xiàn)將沸石與活性炭配合使用,可彌補(bǔ)活性炭對極性較大的有機(jī)小分子吸附能力差的缺點(diǎn),將自來水中致色有機(jī)物基本去除,且對苯酚、苯胺的去除效果均較好。目前正在研制使用的分子篩膜(或沸石膜)處理飲用水中的污染物時(shí),不但可以去除水中的消毒副產(chǎn)物的前驅(qū)物,還可以去除三鹵甲烷類的消毒副產(chǎn)物,且分子篩膜的通留和截留特性優(yōu)于納濾聚脂膜。