天然沸石是具有由硅(铝)氧四面体作为基本结构单元的单元环,二元环等形成的三维骨架结构的结晶多面体。
一、沸石的基本功能
在Zeolite晶体中,存在大量的孔隙(孔径通常为0.3至1nm),这些孔和孔以有序的,均匀的尺寸排列,相互渗透并且与外界连接。只有直径较小的分子可以通过孔吸附。这种选择性吸附性能依托于分子筛骨架中阴离子晶格上的负电荷,而平衡阳离子的正电荷中心在空间上不重叠,因此沸石的内部形成较大的静电吸引具有相当大的应力场。它显示出对气体或液体的强大吸附能力,尤其是对诸如SO2,NH3,NO2等极性分子具有良好的吸附能力。
二、沸石净化水体的作用
水产养殖的持续发展具有较高的繁殖密度,并依靠人工喂养。污染效果远大于水体的自净能力,水域的生态环境容易恶化。在水产养殖中,最重要的部分是水质的处理。
在水产养殖中,沸石参与了生物过滤器的形成,并与臭氧的强氧化作用或紫外线杀菌作用结合在一起。例如,日本,美国,德国等已经开发了闭环水产养殖模型。此举避免了水产养殖对生态环境的破坏,有利于保护周边水环境,环境效益非常明显。
国内外已经广泛地进行了利用沸石吸附技术去除城市废水中氨氮的研究。刘元金等。(2002年)在研究鱼塘水和生活污水中氮和磷的去除效果研究中发现,沸石具有减少总氮,氨氮,总磷和无机磷的作用。沸石去除氮和磷的效果在约10天时最佳,然后逐渐降低。