常規(guī)給水處理是通過混凝 、沉淀 、過濾、消毒過程對(duì)水中懸浮物、膠體和致病微生物進(jìn)行處理。該工藝對(duì)未受污染的天然地表水而言十分有效，處理水可以達(dá)到國(guó)家生活飲用水 衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB5749 -85)。

但對(duì)于被污染水源，水中氨氮和有機(jī)成分增多，不少有機(jī)污染物對(duì)人體有急性或慢性、直接或間接的毒害作用，其中包括致癌、致畸和致突變作用。現(xiàn)有的傳統(tǒng)水處理工藝對(duì)有機(jī)物和氨氮的去除效果較差，出水中二者含量仍然很高，因此需要找到一種效果明顯的給水處理工藝，而沸石濾料的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)這一目標(biāo)。

一、沸石濾料應(yīng)用于給水處理工藝的優(yōu)點(diǎn)??????????????????????

過濾一般是指以粒狀濾料層截留水中懸浮物質(zhì)從而使水獲得澄清的工藝過程。濾池通常置于沉淀池之后，進(jìn)水濁度一般在10 NTU以下，濾出水濁度一般達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。石英砂是通常采用的濾料，但其比表面積較小，去除有機(jī)物的能力很低。

沸石作為一種純天然且儲(chǔ)量豐富、成本較低的多孔礦物質(zhì)，與傳統(tǒng)的砂濾料相比，具有比表面積大、表面粗糙、吸附性能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，用于去除水中硬度、重金屬及氟已有諸多報(bào)導(dǎo)。

由于沸石獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部不僅具有色散力，還有較強(qiáng)的靜電力，沸石作為濾料具有截留水中懸浮物、吸附、離子交換等多重作用。用沸石替代傳統(tǒng)濾池中的砂濾料，強(qiáng)化傳統(tǒng)水處理工藝，與其他方法相比，可以在不增加專門構(gòu)筑物和處理設(shè)備的前提下改善水質(zhì)，具有簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、安全等優(yōu)點(diǎn)，并且具有重要的研究?jī)r(jià)值。

二、沸石濾料和石英砂在給水處理應(yīng)用中的效果比較

1.水力特性與反沖洗性能比較

通過試驗(yàn)表明，在一定的濾速條件下，沸石濾層由于具有較大孔隙率，因此水頭損失比石英砂濾料減少15%，并且在運(yùn)行一段時(shí)間后，沸石濾料能夠快速達(dá)到30%的膨脹率，其水濁度完全滿足生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)，且反沖洗強(qiáng)度在10 L/(s· m2 )內(nèi)。而同樣作為常見水處理濾料的石英砂則需要12 L/(s· m2 )的沖洗強(qiáng)度。因此可以證明，沸石作為濾料，不僅能滿足反沖洗性能的要求，還可節(jié)省反沖洗水量，降低運(yùn)行成本。

2.濁度去除效果比較

通過對(duì)比沸石與石英砂對(duì)濁度的去除效果，結(jié)果表明，相同條件下，沸石、石英砂濾料對(duì)濁度的平均去除率分別為57.62%和?45.94%，沸石明顯優(yōu)于石英砂。

究其原因，是與水處理濾料的表面性質(zhì)有關(guān)。由于石英砂表面光滑，比表面積小，比表面能低，而沸石比表面積大、表面粗糙、吸附性能強(qiáng)，對(duì)水中懸浮物截留效果明顯。采用沸石濾料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的石英砂是不會(huì)降低砂濾池除濁功能的。

3.氨氮去除效果比較

沸石與石英砂對(duì)氨氮去除效果如下圖所示。

?結(jié)果表明，沸石、石英砂對(duì)氨氮的平均去除率分別為46.40%和10.30%，沸石明顯優(yōu)于石英砂。這是因?yàn)閮煞N濾料對(duì)氨氮的去除機(jī)理不同。沸石是一種多孔狀材料,?晶格內(nèi)部有許多大小均一的孔道和通道，這使沸石具有巨大的表面積。沸石的巨大活性表面使其具有強(qiáng)大的色散力，而沸石孔穴中分布的陽離子和具有負(fù)電荷的部分架氧相互平衡，從而在離子周圍形成強(qiáng)大的電場(chǎng)，因此使得沸石又具有靜電力。色散力與靜電力的加和使沸石對(duì)銨離子產(chǎn)生強(qiáng)烈的吸附作用，從而使水中氨氮得到去除。

總結(jié)

沸石對(duì)濁度、氨氮、有機(jī)物都表現(xiàn)出良好的去除效果，在當(dāng)前水源水遭到污染的情況下，能夠代替石英砂濾料可明顯改善水質(zhì)，在不增加處理構(gòu)筑物的情況下，對(duì)給水處理工藝起到強(qiáng)化作用。并且，沸石的孔隙率大，截污性能強(qiáng)，過濾時(shí)的水頭損失、反沖洗強(qiáng)度明顯優(yōu)于石英砂，不僅能滿足反沖洗性能的強(qiáng)度要求，還可節(jié)省反沖洗水量，降低運(yùn)行成本，是一種理想的水處理濾料 。

值得一提的是，沸石作為一種非金屬礦物，在我國(guó)分布廣泛、價(jià)格低廉，安全可靠，作為一種新型濾料有較好的應(yīng)用前景和推廣價(jià)值。