沸石在水处理中的应用理论及实践

本文阐述了沸石的结构特征及物化指标,介绍了沸石在水处理中的研究与应用情况,分析了沸石处理废水的机理,指出沸石在水处理应用中注意的问题及今后的研究重点。     

我国沸石去除水中氨氮的现状研究

沸石是一种天然、有效、价廉的环境友好型材料,其对氨氮具有很强的选择吸附性。本文就国内在沸石去除水中氨氮的机理、影响因素、沸石的改性及沸石研究的发展等方面进行广泛探讨。阐述了国内沸石去除水中氨氮的应用现状和进展,并指出沸石的推广要依赖于沸石改性和与其他工艺的联用技术开发。     

生物滤池强化方法对水源水中乐果去除效果的试验研究

以乐果微污染水源水为研究对象,对比研究了KMnO4与O3作为预氧化剂,石英砂、沸石与活性炭作为滤料的生物滤池对饮用水水源中乐果残留物的去除效果。实验结果表明,以石英砂、沸石和活性炭作为滤料,经高锰酸钾或臭氧预氧化处理后,乐果去除率较好,特别是沸石和活性炭的去除率达到了90%以上。臭氧处理效果比高锰酸钾好,处理率提高了10%以内。从去除率、经济性和易操作性方面考虑,高锰酸钾和沸石联用更适合中国农村供水的实际情况。     

人工沸石对Cr(Ⅲ)的吸脱附的实验研究

采用单变量法研究了人工沸石对Cr3+的最佳吸附粒径、最佳吸附反应条件和吸附动力学。结果表明,在Cr3+初始浓度为20mg/L、沸石投放量为10g/L时,最佳粒径为80目;在Cr3+初始浓度为50mg/L、沸石投放量为10g/L时,最佳振荡时间为70min;Cr3+浓度在20～70mg/L范围内时,人工沸石饱和吸附量随Cr3+的初始浓度增加而增加,二者近似于指数关系;人工沸石吸附Cr3+的过程主要为化学吸附,受表面扩散和颗粒内扩散过程控制。脱附实验表明洗脱性价比最佳的洗脱剂(NaCl)浓度为10g/L,洗脱微振荡-静置沉降最佳时间分布为:微振荡10min,静置沉降50min,洗脱两次后吸附效率下降25%～30%。     

CPB与HDTMA改性沸石处理含Cr(Ⅵ)废水性能比较

分别采用溴代十六烷基吡啶(CPB)与十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA)改性的天然沸石处理含Cr(Ⅵ)废水.对其性能与影响因素进行了比较,实验结果表明:CPB改性沸石的性能优于HDTMA改性沸石.CPB改性沸石的最佳改性浓度为1.0%,最佳改性温度为30℃,吸附时间为20min,吸附容量为HDTMA改性沸石的4倍.     

天然沸石在环境保护方面的应用

自1756年首次发现沸石矿物,至今已有220多年的历史。由于“沸石”在吹管下加热时,显示沸腾发泡现象,加热冷却后的矿物,浸泡在水中,可使水温升高,甚至使水沸腾,故当时取名“沸石”。此后又发现许多不同种类的沸石矿物,对沸石的研究,继续进行了两个世纪,由于尚未找到大量矿藏,以致沸石矿物,仍旧停留在博     

MAP法与沸石吸附组合工艺的脱氮除磷实验研究

以高浓度氮磷模拟废水为处理对象，通过静态实验研究了MAP法（磷酸铵镁法）与沸石吸附组合工艺的脱氮除磷效果。以MAP法除磷脱氮后的出水作为沸石吸附过程的进水，最终出水的氮、磷去除率可达86．69％和99．9％，且在MAP反应过程中采取较高的pH值和Mg^2＋浓度有利于后期沸石对氮、磷的吸附去除。     

沸石人工湿地填料对氨氮的去除效果

选取沸石作为人工湿地填料,对沸石吸附实验的水力负荷、污染负荷、运行方式分别进行研究,探讨沸石对氨氮的去除效果及影响因素。结果表明,沸石对氨氮有较好的处理效果,相同条件下远优于砂石。水力负荷会影响沸石对氨氮的去除效果,低水力负荷下的处理效果和稳定性均较好。沸石在不同氨氮浓度下的去除效果差别不大。运行方式对氨氮的去除有一定影响,6 h间歇周期运行时,沸石填料对氨氮的去除效果好于其他间歇周期。     

NaCl改性沸石去除水中低浓度铅的研究

实验研究了NaCl改性沸石去除水中铅的效果,比较了沸石改性前后对铅的静态平衡吸附量变化,着重考察了吸附时间、pH值、竞争离子以及有机物对去除铅效果的影响。结果表明:NaCl改性沸石吸附铅速度快,对铅有很好的去除效果,平衡吸附量由改性前的28.57mg/g提高到了32.26mg/g。pH值对NaCl改性沸石去除水中铅的效果有较大影响,在pH=6～7时,去除效果最佳。水中竞争阳离子和有机物的存在,在一定程度上会降低铅的去除效果;随干扰物质浓度的升高,NaCl改性沸石对铅去除率出现了明显的下降,但当干扰物质和水样中铅浓度相当时,NaCl改性沸石可对铅保持很高的去除率。     

CPB与FIDTMA改性沸石处理含Cr（Ⅵ）废水性能比较

分别采用溴代十六烷基吡啶(CPB)与十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA)改性的天然沸石处理含Cr(Ⅵ)废水。对其性能与影响因素进行了比较，实验结果表明：CPB改性沸石的性能优于HDTMA改性沸石。CPB改性沸石的最佳改性浓度为1．0％，最佳改性温度为30℃，吸附时间为20min，吸附容量为HDTMA改性沸石的4倍。     

治理VOCs的新工艺——沸石转轮吸附浓缩+催化燃烧

阐述了沸石转轮吸附浓缩+焚烧技术的研究现状及基本工艺特点,介绍了一种新的沸石转轮浓缩+催化燃烧处理挥发性有机化合物的工艺,指出了该工艺的特点及关键点,以及该技术的发展方向。     

新型L沸石在FCC汽油加氢脱硫催化剂中的应用研究

采用等体积浸渍法,制备了一系列含有相同含量活性组分(MoO3、CoO和NiO)不同USL沸石含量的加氢脱硫催化剂。通过X-射线衍射(XRD)、氮气吸附脱附、吡啶红外(Py-FTIR)和氨气程序升温脱附(NH3-TPD)等分析方法对样品进行了表征。结果表明:与Cat.0(参比剂,仅以γ-Al2O3为载体)相比,添加USL沸石催化剂所得加氢油的烯烃含量、芳烃含量和研究法辛烷值(RON)均增加;仅当催化剂载体中USL沸石加量在0~40m%之间变化时,加氢油的异构烷烃含量呈上升趋势;而当载体中USL沸石添加量在0~20m%之间变化时,催化剂的脱硫率有所升高。综合对比,当载体中USL沸石添加量约为40m%,催化剂具有最佳的综合性能指标,脱硫率达90%,RON损失仅为1.5左右。     

沸石负载型TiO2处理炼化反渗透浓缩水的研究

利用沸石负载型二氧化钛对炼化企业的反渗透浓缩水进行研究,考察了催化剂对浓缩水的处理效果及影响降解的因素。由实验结果可知:沸石负载型二氧化钛对反渗透浓缩水TOC降解率达到67.4%,降解浓缩水的最佳条件为:pH值为4～6,温度30～40℃,光照时间2.5h,催化剂投加量为1.5g/L。实验为浓缩水处理技术的发展提供了新的依据。     

饱和改性沸石再生技术研究

用盐酸溶液和氯化钠溶液的混和溶液作为再生液对吸附铬饱和的改性沸石进行再生，研究了影响改性沸石再生的相关参数。结果表明：再生液中盐酸溶液的浓度为2mol／L，氯化钠溶液的浓度为1mol／L，二者的体积比为1：2；再生时间为1h，再生液温度为15℃-30℃恢复率较好。     

斜发沸石的综合利用

中国地质大学材料科学与化学工程学院科研人员综合利用河南信阳上天梯斜发沸石制成浸渍液净化剂及缺铝型沸石.其工艺:将粗选后的上天梯斜发沸石矿粉碎至80目左右,按沸石（质量）:盐酸（体积）为1:3与2mol/L盐酸搅拌混合并加入适量的反应助剂,在微沸的温度下对混合液回流、浸渍约3h,然后过滤.将浸渍液加热、蒸发、浓缩,当浸渍液呈深黄色,密度为121g/mL时,即制成“沸石浸渍液净化剂”.用这种沸石浸渍液净化剂处理造纸废水,能大大降低造纸废水的COD浓度,使之达到国家2—3级行业排放标准(GB3544-92).净化后的沉淀物主要为可直接综合利用的半纤维素等,无其它固形尾渣.     

生物沸石与斜发沸石协同强化预处理分析研究

依据《污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002年)规定,污水处理工艺方案必须具有脱氮除磷的功能。通过生物沸石与斜发沸石协同对成都市某污水处理厂进水强化预处理实验,结果表明:生物沸石对污水中的COD、TP、TN和NH3-N去除机理主要是依靠吸附和离子交换的作用;协同强化预处理使污水中的COD的去除率为76.2%、TP为90.7%、TN为84.6%、NH3-N为95.1%,同时保持污水中适宜的碳氮比,为后续生物处理提供良好条件且能够满足脱氮除磷的功能。     

高效反硝化菌的筛选及其在生活污水深度脱氮中的应用

高效的反硝化菌可实现对水体NO3^--N、NO2^--N的有效去除,将其应用在深度脱氮中可达到快速脱氮的目的。通过将环境筛选得到的DM13菌株固定在巴比伦、火山石、沸石、生物球4种生物填料上,形成反硝化菌固定化生物填料,考察它们对模拟生活污水的深度脱氮能力。结果表明,填料填充量为10%的条件下,空白组、巴比伦组、火山石组、沸石组、生物球组COD去除率最高分别达到64.8%、68.4%、55.3%、70.0%、82.3%,TN去除率最高分别为0.0%、62.8%、59.5%、72.3%、56.8%。生物球组COD去除率较高,巴比伦组、火山石组能迅速还原NO3^--N,沸石组有利于降低TN。DM13菌株进行16SrDNA测序,并构建系统发育树,确定其为芽孢杆菌。该研究为菌株深度脱氮提供了应用基础。     

利用沸石材料吸附/降解处理水体中有机污染物的研究进展

天然及人工沸石因其特殊的多孔结构及化学组成,具有吸附及催化降解水体中有机污染物的潜在能力。综述了不同类型天然及人工沸石用于吸附处理以及催化强氧化剂降解各种有机污染物的研究进展。基于其丰富的储量、低廉的成本,特别是有效的治污效果,天然及人工沸石在环境保护领域的应用前景广阔。     

垂直流人工湿地填料对尾水深度处理的效果

为了提高垂直流人工湿地对污水处理厂尾水脱氮除磷的效果,选择沸石、活性炭和牡蛎壳三种人工湿地填料在不同厚度和水力负荷下进行了研究。结果表明,三种填料单独使用时,牡蛎壳、活性炭、沸石分别对总磷、COD、氨氮有显著的去除效果。在活性炭∶牡蛎壳∶沸石=1∶2∶7配比使用时,水力负荷会影响人工湿地对污染物的去除效果,0.5 m~3/(m~2·d)水力负荷下各试验池对污水的处理效果最好,出水水质最为稳定,总氮总磷受水力负荷影响较大,氨氮与COD则受其影响较小。     

改性沸石对水体中硝酸盐的吸附机理及其残渣的资源化利用

利用HDTMA改性沸石制成吸附剂,研究对水体中硝酸盐的吸附能力和机理及吸附剂残渣的资源化应用前景。结果表明:HDTMA改性沸石可增强其对硝酸盐的吸附能力。通过红外光谱和差热分析它的吸附机理,表明:改性沸石HZ4吸附有十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA)分子;吸附剂残渣NHZ4吸附有十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA)分子和硝酸盐。盆栽实验结果表明:吸附剂残渣NHZ4能提高玉米生物量,最大增幅为30.4%。