微波改造沸石環(huán)境材料的表征與脫氮效果

通過添加不同類型助劑對(duì)天然沸石進(jìn)行微波改造制備環(huán)境材料,并研究其對(duì)再生水中氨氮的去除效果.研究發(fā)現(xiàn),相同的改造條件下,不同助劑的微波沸石對(duì)氨氮的去除效果順序?yàn)?乙i酸鈉微波沸石Na Cl微波沸石SDS微波沸石CTMAB微波沸石單獨(dú)微波沸石原沸石.孔徑測(cè)試結(jié)果顯示微波沸石的總孔體積、孔徑數(shù)量、比表面積均有所提高.通過 SEM,XRD等手段對(duì)微波改造前后的沸石表征,微波改造過程中助劑的加入使沸石顆粒表面松散度有不同程度的提高,出現(xiàn)了更多的孔道,主衍射峰強(qiáng)度有所減弱,沸石吸附性能提高.

微波是一種頻率在300 MHz~300 GHz的電磁波,其具有熱效應(yīng),與常規(guī)的加熱方式不同,微波加熱能在不同的深度同時(shí)產(chǎn)生熱效應(yīng),使得加熱快速均勻,縮短加熱時(shí)間,改善加熱質(zhì)量,并且節(jié)約能源.天然沸石是一種具有巨大的比表面積、規(guī)整的孔道結(jié)構(gòu)、可控酸位及酸密度等獨(dú)i特物理化學(xué)性質(zhì)的結(jié)晶型硅鋁酸鹽.其孔道內(nèi)可能包含某些雜質(zhì),如金屬陽離子、水分等,使得其吸附性能有所降低,因而可通過對(duì)天然沸石進(jìn)行改造以擴(kuò)寬其孔道,增加其吸附性能.常用的改性方法有熱改性、酸堿改性、鹽改性,但都主要集中在改性方法對(duì)脫氮除磷效果方面的研究,很少提到微波改性影響沸石結(jié)構(gòu)與其吸附能力方面的關(guān)系。

無機(jī)鹽改性對(duì)沸石覆蓋技術(shù)控制底泥氮磷釋放的影響研究

通過試驗(yàn)，考察了無機(jī)鹽改性對(duì)沸石覆蓋控制底泥氮磷釋放效果的影響，并對(duì)沸石覆蓋技術(shù)控制底泥氮磷釋放的機(jī)理進(jìn)行初步探討，結(jié)果表明：①NaCl及CaCl2改性對(duì)沸石吸附氨氮的性能影響不大；CaCl2改性可以提高沸石Ca^2＋的交換量而降低Na^2＋的交換量。NaCl改性則可以明顯降低Ca2^2＋的交換量和增加Na^2＋的交換量．②NaCl及CaCl2改性對(duì)沸石覆蓋技術(shù)控制底泥氨氮的釋放影響不大，而對(duì)控制底泥磷的釋放則影響較大，沸石覆蓋控制底泥磷釋放效率從大到小依次為CaCl2改性沸石〉天然沸石〉NaCl改性沸石．③沸石覆蓋技術(shù)控制底泥氨氮釋放的機(jī)理為沸石的物理吸附和陽離子交換作用，控制底泥磷釋放的機(jī)理包括沸石的機(jī)械阻擋作用和沸石與銨所交換出來的Ca^2＋對(duì)磷酸鹽的固定作用。

底泥覆蓋，即于污染底泥上部覆蓋一層或多層覆蓋層使底泥與上覆水隔開和阻止底泥污染物的釋放，是目前國內(nèi)外具有廣闊發(fā)展前途的一種底泥污染控制技術(shù).天然沸石是自然界中廣泛存在的一種硅鋁酸鹽礦物，具有較高的陽離子交換和物理吸附能力，可用于去除水中的氨氮和重金屬陽離子等污染物.文獻(xiàn)提出可以采用沸石構(gòu)造活性覆蓋系統(tǒng)用于控制底泥陽離子污染物的釋放.Jacob，PH等則考察了斜發(fā)沸石覆蓋控制底泥二價(jià)鐵離子和二價(jià)錳離子釋放的效果.對(duì)天然沸石覆蓋層控制底泥氮磷釋放的影響因素(沸石粒徑、覆蓋層厚度、溫度及曝氣等)進(jìn)行了研究.而目前對(duì)于無機(jī)鹽改性對(duì)沸石覆蓋控制底泥氮磷釋放的影響，以及沸石覆蓋技術(shù)控制底泥磷釋放的機(jī)理等還鮮見報(bào)道.為此，本文通過試驗(yàn)，考察了無機(jī)鹽改性對(duì)沸石覆蓋控制底泥氮磷釋放效果的影響，并對(duì)沸石覆蓋技術(shù)控制底泥磷釋放的機(jī)理進(jìn)行初步探討，旨在為我國地表水體底泥污染物釋放的控制提供理論指導(dǎo)與技術(shù)支撐。

沸石的生產(chǎn)工藝是什么

我們知道，沸石不同于其他硬質(zhì)濾料，由于具有發(fā)達(dá)的孔隙和強(qiáng)大的離子交換能力，廣泛適用于市政污水，人工濕地等工程，近些年深受市場(chǎng)追捧，那么沸石是如何生產(chǎn)出來呢？

首先，大塊的沸石料由粗碎機(jī)進(jìn)行初步破碎，然后，產(chǎn)成的粗料由膠帶輸送機(jī)輸送至細(xì)碎機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步破碎，細(xì)碎后的石料進(jìn)振動(dòng)篩篩分出多種規(guī)格，滿足制砂機(jī)進(jìn)料粒度的石子進(jìn)制砂機(jī)制砂，另一部分返料進(jìn)細(xì)破。進(jìn)制砂機(jī)的石子一部分制成砂，經(jīng)洗砂機(jī)（可選）清洗后制成成品料，另一部分進(jìn)制砂機(jī)再次破碎，水洗裝袋。

近年來，由于人類活動(dòng)的影響，例如工業(yè)廢水的點(diǎn)源污染，農(nóng)業(yè)和城市徑流的非點(diǎn)源污染，含化學(xué)物質(zhì)的河水嚴(yán)重影響了水生生態(tài)系統(tǒng)。沸石作為一種新型環(huán)保材料，具有多種晶體結(jié)構(gòu)和較大的表面積，耐高壓，不溶于水或其他有機(jī)i溶劑等特性。改性的沸石對(duì)有機(jī)物和陰離子具有很強(qiáng)的吸附能力。沸石分子篩具有良好的熱穩(wěn)定性和吸附性能，特別的離子交換性能和高孔隙率在水處理過程中具有廣闊的應(yīng)用前景。

盡管天然沸石具有許多優(yōu)點(diǎn)，但是在實(shí)際應(yīng)用中，特別是在水處理工業(yè)中，仍然存在諸如使用效果不令人滿意以及不能有針對(duì)性地去除目標(biāo)污染物的問題。為了充分發(fā)揮沸石的結(jié)構(gòu)特性和理化性質(zhì)，已經(jīng)迅速開發(fā)了用于沸石合成和改性的方法。在水處理領(lǐng)域，沸石可用于飲用水的預(yù)處理和常規(guī)工藝的強(qiáng)化，污水處理中高濃度污染物的去除，污泥處理過程中有用成分的回收以及有害物質(zhì)（如重金屬）的去除。