沸石及改性沸石在水处理中的应用

沸石作为一种具有优异功能的非金属矿物材料，其显著特点是孔隙度高、比表面积大，离子交换性、吸附性、催化性、耐酸性、耐热性等性能优异，因此被广泛应用。沸石可用做催化剂、干燥剂、水质软化剂、吸附剂、离子交换剂等，在工业上常作分子筛，用来净化气体、石油及废水处理，海水提钾、淡化、硬水软化等。本文对近两年来沸石在水处理应用的研究进展进行了综合评述，介绍了天然和改性沸石在去除水中氨氮、有机物质、重金属离子、放射性物质等方面的应用。

沸石及改性沸石在水处理中的应用

1、去除水中氨氮

氨氮存在于许多工业废水中，使给水消毒和工业循环水杀菌处理过程增大了用氯量；对铜具有腐蚀性；当污水回用时，再生水中氨氮可以促进输水管道和用水设备中微生物的繁殖，形成生物垢，堵塞管道和用水设备，并影响换热效率。由于沸石构架中有一定的空腔和孔道，决定其具有吸附、离子交换作用，因此可以利用沸石去除生活污水以及工业废水中的氨氮。

2、去除水中有机物

随着现代工业的迅速发展，水中的有机污染物呈多样化、复杂化的特点。对于多数有机污染物的去除．在目前使用最广的还是生化法，尤其是吸附法。沸石对有机污染物的吸附能力主要取决于有机物分子的极性和大小，极性分子较非极性分子易被吸附，随着分子直径的增大，被吸附进入空穴的机会就逐渐减少。沸石去除水中溶解状分子物质时，吸附起主要作用，而去除水中离子状污染物时离子交换和吸附两种行为共同作用的结果，以离子交换为主。

3、去除水中重金属离子

重金属废水主要来自矿山坑道排水、废石场淋滤水、选矿尾矿排水、有色金属冶炼厂除尘排水等工业所排放的废水。由于重金属不能被生物降解为无害物，因而在水体中富集，造成水体污染。沸石已被广泛应用于消除重金属离子，效果较好。特别是用碱处理过的沸石，其吸附量可以得到大大提高。

4、去除水中的氟

氟是电负性最高的元素，是相当活泼的非金属元素，当氟离子大量存在时，有毒性作用。对含氟量为1836mg/L解工序碱性废水用沸石进行除氟试验。对未改性沸石，试验了沸石用量、废水初始浓度和振荡吸附时间对氟去除率的影响，发现未改性沸石氟去除率不高。用AICl3溶液对其改性后，去除率明显升高，可达95％处理后废水残氟量可降到10mg/L以下。达到国家污水综合排放标准中的一级标准。

5、去除水中的磷

限制藻类生产量的物质是磷、氮、碳，但作为藻类增殖的限制性物质，磷是其中最主要的限制性因素嘲。磷对受纳水体的危害表现在以下几个方面：造成水体的富营养化；影响水源水质，增加给水处理成本；对人和生物产生毒性。在我国，由于水资源短缺和水污染问题的日趋严重，尤其是众多内陆湖泊的富营养化问题已经到了严重危害的程度，研究新型的除磷工艺显得非常重要。用十六烷基三甲基溴化铵(RIOTMA)对浙江某地天然沸石进行改性，结果表明：HDTMA-沸石的除磷效果显著高于天然沸石；随着磷酸盐溶液浓度的增大，有机沸石的吸附容量增加，达到一定量时趋于平衡。