包含沸石粉除高氟废水专利号的词条
斜发沸石是什么?
斜发沸石(Clinoptilolite)是指沸石族中含水的钠、钾、钙的铝硅酸盐矿物,晶体多为透明板状。
1、斜发沸石化学性质
斜发沸石的化学式为Na6(Al6Si30O72)·24H2O,单斜晶系,通常含有K,Ca,Mg,其中NaKCa,Mg.a=7.41Å,b=17.89Å,c=15.85Å。β=91°21′。对称型2/m,晶体呈片状或板状, *** 体呈放射状、毛发状,不规则粒状及细脉状等。白色或无色,玻璃光泽,解理平行颜色为白色、淡黄色。玻璃光泽。硬度4〜5,相对密度2.16。
热重分析:连续;14%。差热分析:吸热125〜300℃;放热大于1000°C。
热稳定性仅次于丝光沸石。加热到650℃持续12h结构不变。加热至800℃持续2h结构破坏成无定形物质。
耐酸性能:用3.6md/LHC1溶液在温度100℃下处理4h晶体结构受到部分破坏。
耐碱性能:用5%NaOH溶液在温度下处理4h其结构受到部分破坏。用15%的NaOH溶液在同样条件下处理4h其结构完全破坏。
折射率Ns=1.479,Nm=1.479,Np=1.476,二轴晶负光性。
斜发沸石的离子交换性能突出,其阳离子交换顺序为Cs+Rb+NH4+K+Na+Li+;Ba2+Sr2+Ca2+Mg2+。阳离子吸附容量为218mmol/100g。
产于火山岩气孔中,也可以是火山碎屑、火山熔岩的蚀变产物。斜发沸石加热脱水后无变形,结构比较稳定,是很好的天然分子筛材料。
2、斜发沸石成因
天然斜发沸石具有合适的孔道直径和开放的骨架结构。若其结构中部分Si被 Al取代后,过剩的负电荷一般由碱金属或碱土金属离子所补偿,而这些阳离子和硅铝格架结合相当弱,具有很大的流动性,可以参加离子交换反应,而不破坏矿物的晶体结构。因此,一般的无机阳离子在其孔道中都可得到比较充分的交换和水合。
3、斜发沸石工业应用
斜发沸石是沸石矿物中的一种,也是最丰富的一种。它的晶体为透明板状,也可因含杂质而成褐色、红色。斜发沸石是含水的碱金属铝硅酸盐,它脱水后可具有分子筛的功能,可以从空气中有选择地提取氮并使氧富集。斜发沸石还可作为离子交换剂,用于处理核废料,它还是造纸工业中的填充剂和膨胀剂。
4、斜发沸石相关研究
世界水污染日趋严重,污水处理及水资源保护问题已受到世界各国的普遍重视。
我国也高度重视水污染防治工作,在“十一五”规划中将主要污染物排放总量减少列为约束性指标。寻找高效、价廉的废水处理材料已成为水污染防治研究工作中的热点问题之一。
因此,具有特殊的骨架结构的天然斜发沸石,作为一种廉价的非金属矿物资源受到世界各国越来越广泛的关注,并以其优异的吸附性和选择离子交换性被广泛应用于对各种废水的处理,取得了明显的成效。
斜发沸石对有机污染物的吸附能力主要取决于有机物分子的大小和极性,因此一些分子直径适中且含有极性基团的有机污染物易被吸附。斜发沸石的吸附容量或交换能力达到饱和后,可以通过简单的物理或化学 *** 使其有效再生,从而达到循环利用的目的。
天然沸石是铝硅酸盐类矿物,外观呈白色或砖红色,属弱酸性阳离子交换剂,经人工导入活性组分,使其具有新的离子交换或吸附能力,吸附容量也相应增大。主要用于中小型锅炉用水的软化处理,以除去水中的钙、镁离子,从而减少锅炉内水垢的生成,减轻水测金属的腐蚀,延长锅炉的使用寿命。在废水处理中,可用于除去水中的磷和铅以及六价铬。失效后的沸石可用于浓盐水逆流再生后重复使用。
该图所示为除氨氮及氟离子效果更好的沸石滤料,日本研究人员发现它可以去除一些放射性物质,除去效果可达87%以上!该沸石滤料将成为水处理行业中的新型过滤材料,可以预见它在以后的水处理行业中将起到重要的作用。
由于沸石具有比表面积大,吸附性能好,离子交换能力强等特点;对无机物离子交换剂的去除有着良好的作用,在水中还可以与各种重金属阳离子进行交换以降低水质的硬度,另对水中的氨氮氟离子也有很好的去除效果,是水处理行业理想中的新型过滤材料,失效后的沸石还可用浓盐水逆流再生后重复使用。
采用沸石和砂滤料作为BAF滤料处理纺织废水。细胞计数结果表明、沸石滤料上生长的亚硝化单胞菌和硝化菌的数量分别为3.0×108和2.2×109 CFU/mL.而砂滤料上生长的数量分别是4.5×108和6.5×108 CFU/mL.从硝化菌的数量来上看,沸石滤料上更适宜微生物的硝化作用,另外从对有机物和TKN的去除来看、以沸石为滤料的BAF的效果要好于以砂为滤料的BAF。采用沸石作为滤料的BAF可使纺织废水的COD去除率达86%~92%、BOD去除率达99%,色度去除率在77%-79%,这是由于自然沸石滤料的比表面积大于砂滤料,宜于微生物的附着,且沸石滤料的离子交换能力强,能够吸附水中的NH4+,而适宜环境的硝化菌的大量生长,使NH4+转化为硝酸盐。
粒径可根据需要 *** ,水流流态好、过滤周期长、反冲洗容易进行、截污能力强。
含氟废水如何处理?
含氟废水国内外常用的 *** 有混凝沉淀法、离子交换法、膜过滤法、吸附法。
混凝沉淀法:对于低浓度含氟废水一般采用混凝沉淀法,利用混凝剂在水中形成正电的胶粒吸附废水中的氟离子,但是混凝沉淀池池体一般比较大、占地面积大,且停留时间长以及产生大量污泥,且出水很难达标等缺点。
膜过滤法:与常规分离 *** 相比,膜分离过程具有不污染环境、能耗低、效率高、工艺简单等优点,尤其是反渗透(RO)膜分离过程被广泛用于废水的除氟,RO膜对氟离子呈现出高的截留能力,但是膜处理一般投资大,操作过程复杂,膜使用寿命较短,需要经常更换膜。
然后,离子交换法也有其缺点,会产生过量的再生废液,吸附周期长,且会消耗大量脱附剂,排出大量含盐废水易引起管道腐蚀,材料昂贵、树脂再生处理困难。
所以,含氟废水不能直接通过上述 *** 达到排放要求, 因此必须要对废水进行深度处理,江苏海普功能材料开发的吸附法,可以达到处理效果。
采用海普吸附工艺处理含氟废水时,将废水预先过滤去除其中的悬浮和颗粒物质,然后进入吸附塔吸附,吸附塔中填充的特种吸附材料对废水中的氟进行选择性吸附并富集到吸附材料中,吸附出水氟浓度降低,吸附饱和后,对吸附材料进行脱附处理,使吸附材料得以再生并重新继续吸附,如此不断循环进行。
工艺处理效果:采用吸附工艺处理含氟废水,试验证明利用特种吸附剂吸附可以有效的降低废水中的氟浓度,具体处理数据见下表:
宁波某企业的废水经吸附处理后,实验处理效果表明采用吸附处理,废水中的氟去除率达到97%以上,在保证达到客户的要求的同时留有一定的安全余量,能有效防止入料废水的水质波动造成出水不达标。
从上图及上表中可以看出原水与出水无色透明,废水中的氟几乎完全被脱除,试验证明利用特种吸附剂吸附可以有效的降低废水中的氟浓度。
活化沸石的作用是什么与沸石的区别
1、活化沸石在作用上与天然沸石无区别,只是活化沸石的某些性能和效果比天然沸石更好。
2、活化沸石是天然沸石经过多种特殊工艺活化而成,其吸附性能比天然沸石更强,离子交换性能也更好,不仅能去除水中的浊度、色度、异味,而且对水中有害的重金属,如:铬、镉、镍、锌、汞、铁离子及有机物:酚、六六六、滴滴涕、三氮、氨氮、磷酸根离子等物质具有吸附交换作用,也有利于去除水中各种微污染物且水浸出液不含有毒,有害人体物质,去除水中铁、氟效果更为显著。因此活化沸石是工业给水、废水处理及自来水过滤的新型理想滤料。
采用沸石作为滤料的BAF可使纺织废水的COD去除率达86%~92%、BOD去除率达99%,色度去除率在77%-79%,这是由于自然巩义海江沸石滤料的比表面积大于砂滤料,宜于微生物的附着,且沸石滤料的离子交换能力强,能够吸附水中的NH4+,而适宜环境的硝化菌的大量生长,使NH4+转化为硝酸盐。 粒径可根据需要 *** ,水流流态好、过滤周期长、反冲洗容易进行、截污能力强。 沸石是一种硅酸盐矿物质,经火山爆发而发生的结晶体,它具有孔隙发达,吸咐强,是一种无机物离子交换剂,对NH4-N(氮氮)有良好的去除作用,在水中还可与其Ca+.mg+Cs+k+Na+等均衡量重金属阳离子进行交换以降低水的总硬度,另外它还有较高的机械强度,比表面积大,内部静电强,使你的水质能达到排放和饮用水质达标的理想产品,目前天然的净水沸石有白色、红色和灰墨色三种。
沸石去除氨氮和磷的机理
主要有接触时间、沸石粒径、氨氮初始浓度等
沸石对生活污水中氨氮的吸附能力明显低于人工配制氯化铵溶液,氨氮去除率随着沸石投加量的增加而增加,但单位质量沸石的氨氮吸附量却随之减小,吸附过程呈现快速吸附,缓慢平衡的特点。生活污水中悬浮物的存在,会削减沸石对氨氮的吸附能力。不同类型的阳离子和阴离子的加入都能导致人工配制氯化铵溶液中氨氮在沸石上的吸附量存在差异。阳离子的影响趋势主要为价态的影响,即价态越高,对氨氮吸附阻碍作用越显著,当阳离子当量浓度2
meq/l时,影响吸附强弱的顺序为ca2+mg2+na+;阴离子影响沸石吸附强弱的顺序受初始氨氮的浓度影响较大。langmuir等温方程式较freundich、dubinin
radushkevich、koble
corrigan和temkin等温方程式更好地描述沸石吸附氨氮的行为。
常用的氨氮去除 *** 主要有折点加氯法、空气吹脱法、生物法脱氨、离子交换法,前三者由于受到成本、冬季低温、占地空间等因素的影响不利于在北方城市推广。而离子交换法,具有温度影响不大、运行成本低、占地空间相对较小、操作容易、可再生利用等特点,适合北方城市应用。沸石是一种廉价的非金属矿物,对氨氮具有较高的选择吸附性,国内外用沸石来处理氨氮废水已作了较多研究,但用来处理污泥渗滤的研究还很少见。
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