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沸石的应用
主要应用于给排水行业的水质改善、污水处理、环境绿化、土壤改良、饲料添加剂,建材骨料、医药材料、土壤改良、湿地铺料及化工、轻工等方面的广泛应用。
沸石产品主要规格0.5-1mm, 1-2mm, 2-4mm, 3-5mm, 4-6mm, 6-10mm, 10-20mm。
沸石的主要用途:天然沸石是一种新兴材料,被广泛应用于工业、农业、环保等行业,它的用途还在不断地开拓。目前沸石被用作离子交换剂、吸附分离剂、干燥剂、催化剂、等混合材料; 在多个行业都推广使用并起到了很好的作用。
1.在环境保护方面,用来处理废水,废气、从废水废液中脱除或回收金属离子,脱除废水中放射性污染物,硬水软化、海水淡化、湿地改造等。
2.在农业上用作土壤改良剂,能起到保肥、保水、防止病虫害的作用。
3.在养殖业中,作饲料(猪、鸡)的添加剂和除臭剂等,可促进禽畜生长加快,体壮肉鲜,产蛋率高,提高蛋、肉质量。水产养殖中减少水中的氨氮及重金属离子,增加溶氧的作用,同时提高水体总碱度,提高水质质量,使水产物种减少疾病、生长加快,体壮肉鲜。
4.在建材工业中,用作水泥水硬性活性掺和料,烧制人工轻骨料,制作轻质高强度板材和砖;随着实心粘土砖逐步退出舞台,以煤矸石、粉煤灰、陶粒、炉渣、轻质工业废渣、重质建筑垃圾、沸石等为主料开发新型墙体材料及环保涂料。
5.在石油、化学工业中,用作石油炼制的催化裂化、氢化裂化和石油的化学异构化、气、液净化、过滤和分离。
6.在轻工行业用于造纸、合成橡胶、塑料、树脂、涂料充填剂和素质颜色等。
7.在国防、空间技术、超真空技术、开发能源、电子工业等方面,用作吸附分离剂和干燥剂。
水中氨氮的去除方法
废水中的氮常以合氮有机物、氨、硝酸盐及亚硝酸盐等形式存在。生物处理把大多数有机氮转化为氨,然后可进一步转化为硝酸盐。
水中氨氮的去除方法有多种,但目前常见的除氮工艺有生物硝化与反硝化、沸石选择性交换吸附、空气吹脱及折点氯化等。
沸石选择性交换吸附
沸石是一种硅铝酸盐,其化学组成可表示为(M2+2M+)O.Al2O3.mSiO2?nH2O (m=2~10,n=0~9),式中M2+代表Ca2+、Sr2+等二价阳离子,M+代表Na+、K+等一价阳离子,为一种弱酸型阳离子交换剂。
在沸石的三维空间结构中,具有规则的孔道结构和空穴,使其具有筛分效应,交换吸附选择性、热稳定性及形稳定性等优良性能。天然沸石的种类很多,用于去除氨氮的主要为斜发沸石。
斜发沸石对某些阳离子的交换选择性次序为:K+,NH4+>Na+>Ba2+>Ca2+>Mg2+。利用斜发沸石对NH4+的强选择性,可采用交换吸附工艺去除水中氨氮。交换吸附饱和的拂石经再生可重复利用。
溶液pH值对沸石除氨影响很大。当pH过高,NH4+向NH3转化,交换吸附作用减弱;当pH过低,H+的竞争吸附作用增强,不利于NH4+的去除。通常,进水pH值以6~8为宜。当处理合氨氮10~20mg/L的城市进水时,出水浓度可达lmg/L以下。穿透时通水容积约100~150床容。沸石的工作交换容量约0.4×10-3n-1mol/g左右。
吸附铵达到饱和的沸石可用5g/L的石灰乳或饱和石灰水再生。再生液用量约为处理水量的3~5%。研究表明,石灰再生液中加入0.1mol的NaCl,可提高再生效率。针对石灰再生的结垢问题,亦有采用2%的氯化钠溶液作再生液的,此时再生液用量较大。再生时排出的高浓度合氨废液需要进行处理,其处理方法有:(1)空气吹脱吹脱的NH3或者排空,或者由量H2S04吸收作肥料;(2)蒸气吹脱冷凝液为1%的氨溶液,可用作肥料;(3)电解氧化(电氯化) 将氨氧化分解为N2。