随着工业上各种有机物消耗量的明显增加,水体有机污染也日趋加剧。利用活性炭作为吸附材料去除水体中的有害物质,一直是一种较为传统有效的净化方法,但受到材料自身孔径范围及表面性质的限制,活性炭对于多数极性有机物,特别是危害较大的卤代烃及其前体物质即一些大分子吸附效果不佳,同时其生产成本较高,再生困难,因此当前众多水处理项目中运用沸石颗粒过滤材料来进行去除水中有害物质的处理。在此,国投盛世的小编比较沸石颗粒作为水处理吸附剂与活性炭吸附剂各自的性能特点,得出二者吸附能力差距较大的内在原因。
一、沸石颗粒过滤材料与活性炭
其他吸附材料相比,活性炭具有小微孔特别发达的特征,这也是活性炭吸附能力强、吸附容量大的主要原因。其中小微孔决定了活性炭的总比表面积;过渡孔起着重要的通道作用;大微孔则是该吸附材料微观体系的入口。
由于晶体结构的开放性,沸石颗粒含有许多大小均匀的孔道和空腔,出于四面体中铝置换硅呈现电价不平衡而导致的补偿正电荷的需要,这些孔道和空腔中常被碱金属和碱土金属离子及水份所占据,其中的水可以自由脱附而不改变沸石颗粒结构,因而沸石颗粒晶体的多孔结构使沸石具有了良好的吸附性。沸石类吸附材料基于表面性质的影响,对极性分子有较强的亲合力,有利于从非极性化合物中吸附分离极性化合物,这是沸石颗粒的特殊选择性。
二、沸石颗粒过滤材料与活性炭比较
第一,活性炭为疏水、非极性表面的吸附材料,对于大部分极性短链有机物以及大部分极性短链含氧有机物的前体物去除效果很差;沸石颗粒则为亲水、极性表面的吸附材料,它对上述物质均具有良好的去除效果。
第二,活性炭由于表面极性及孔径范围的限制,对一些直径较大的复杂难降解有机物去除效果很差,如腐殖酸等。而各类天然及改性沸石的孔径范围也远远没有达到介孔级,因此对于这类有机大分子的吸附能力虽略优于活性炭,但去除率仍很有限。
第三,与活性炭的广谱分布孔径相比,沸石颗粒的孔道过于均匀,孔径分布只能适用于一个很窄的分子直径范围。因此,目前各种沸石类吸附材料的综合吸附能力都低于活性炭。
第四,目前的沸石类改性吸附材料都是利用其结构中天然的孔结构骨架,没有创造出更多的吸附空间骨架,吸附容量增加有限。而且除了利用清理孔道的方法以外,都是利用离子交换性来换取更高的吸附性,甚至最终已成为一种单纯的吸附材料。也就是说离子交换性和吸附性不能很好的同时统一。