沸石作为一种矿石,其最早是由瑞典科学家AxelFredrik所发现的,沸石内部含有的硅铝酸盐、碱类物质在一定条件的高温下,将产生沸腾现象,且沸石本身具有的分离性、吸附性、导电性等特点,令其在化工领域、工业领域中具有较高的应用价值。经过诸多学者的研究及工业企业的实践,沸石在污水处理中具有较大的应用价值,特别是在近年来水污染日益严重的情况下,利用沸石替代传统的活性炭吸附工艺,可有效节约污水处理成本。
沸石作为离子交换载体主要是由内部物理结构中的配位健之间的差异性所决定的,此特性令沸石具备阳离子的交换能力。沸石通过软化处理,可有效提高天然沸石的离子交换能力。由体积效应可知,当沸石结构的塑性与尺寸呈现出线性关系时,整个结构参数可以规定为因成分不同而导致内部结构的承载能力变大。沸石中存在的正二价钙离子、镁离子等,将被盐水中的正价钠离子进行置换。在置换过程中,由于钠离子是小于沸石内部结构的孔隙,此时在经过孔位时,钠离子传输过程中所受到的空间阻力较小,即代表钠离子更容易在此状态下进入到沸石结构内部,并随着沸石内部结构进行有序性传输,这就令沸石具备较高的离子交换能力。我国科学家通过软化实验,利用沸石对水体进行软化处理,经过数据分析,软化后的水体已经达到工业用水需求。此外,通过沸石还可有效对海水进行重金属处理,通过对沸石进行碱化处理,可最大限度提高沸石对重金属离子的吸附能力,其对于现阶段海水重金属污染来讲,可有效防止水体污染的蔓延,进而对生态环境起到一定的保护作用。
放射性物质在进行处理时,主要是对水体中的Cs、Sr等离子进行交换,在交换时沸石所吸附的Cs可以不进行清除处理,而可以直接将具有Cs离子的沸石当成是放射源进行利用,以此来提高利用效率。如需将放射性物质进行处理时,需对沸石进行高温熔化,令具有放射性的离子固定在沸石结构中,但从放射性元素的溶解效率来看,大约50年才可溶解0.8%~1.2%,整个溶解过程相对较慢。
综上所述,利用沸石进行水处理是一种新型的工艺体系,通过对沸石进行改性处理,在一定程度上可提高污水处理的质量,且可提高整体经济效益。期待在未来发展过程中,以沸石工艺为主的水处理,可更好的作用于整个水污染防控体系中,为社会资源的有效利用提供技术基础。