天然斜发沸石滤料
一:简介
天然斜发沸石是铝硅酸盐类矿物,外观呈濡白色或砖红色,属弱酸性阳离子交换剂,经人工导入活性组分,使其具有新的离子交换或吸附能力,吸附容量也相应增大。主要用于中小型锅炉用水的软化处理,以除去水中的钙、镁离子,从而减少锅炉内水垢的生成,减轻水测金属的腐蚀,延长锅炉的使用寿命。在废水处理中,可用于除去水中的磷和铅以及六价铬。失效后的斜发沸石可用于浓盐水逆流再生后可重复使用。
天然斜发沸石是一种新兴材料,被广泛应用于工业、农业、国防等部门,并且它的用途还在不断地开拓。斜发沸石被用作离子交换剂、吸附分离剂、干燥剂、催化剂、水泥混合材料。在石油、化学工业中,斜发沸石被用作石油炼制的催化裂化、氢化裂化和石油的化学异构化、重整、烷基化、歧化;气、液净化、分离和储存剂;硬水软化、海水淡化剂;特殊干燥剂(干燥空气、氮、烃类等)。在轻工行业斜发沸石用于造纸、合成橡胶、塑料、树脂、涂料充填剂和素质颜色等。在国防、空间技术、超真空技术、开发能源、电子工业等方面,斜发沸石用作吸附分离剂和干燥剂。在建材工业中,斜发沸石用作水泥水硬性活性掺和料,烧制人工轻骨料,制作轻质高强度板材和砖。在农业上斜发沸石被用作土壤改良剂,能起保肥、保水、防止病虫害的作用。在禽畜业中,斜发沸石用作饲料(猪、鸡)的添加剂和除臭剂等,可促进牲口成长,提高小鸡成活率。在环境保护方面,斜发沸石用来处理废气、废水,从废水废液中脱除或回收金属离子,脱除废水中放射性污染物。
二.天然斜发沸石理化性能指标:
比重 g/cm3 |
2.0 ~ 2.6 |
含泥量 % |
≤1.0 |
容重 g/cm3 |
1.6 |
水分 % |
≤1.5 |
磨损率 % |
≤1.0 |
钠离子交换
能力 g/cm |
≥800 |
三.天然斜发沸石滤料的化学成份及矿物类型
SiO2 |
TiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
FeO |
MgO |
CaO |
MnO |
NaO |
K2O |
68.60 |
0.10 |
12.43 |
1.21 |
0.13 |
0.81 |
2.57 |
0.06 |
1.08 |
2.83 |
LOS |
P2O5 |
SiO2/Al2O3 |
沸石含量(%) |
原岩种类 |
沸石类型 |
10.0 |
0.01 |
9.33 |
50~70 |
凝灰岩、角砾凝灰岩 |
斜发沸石 |
三、斜发沸石滤料的技术指标
1.吸附性能:
比表面积(m2/g):122~355;对SO2的吸附容量为47~58.2ml/g。
2.阳离子交换性能:
NH4+交换容量 (mmol/100g)
一般或平均 :150 109 127.58
K+交换容量(mg/100g)
一般或平均:18.75 13.19
3.催化性能
沸石具有较大比表面积,有较好的晶化性能,经甲苯歧化催化试验证明,改型后的沸石制作甲苯歧化催化剂是可行的,对二甲苯异构化都具有较高的催化活化性。
4.耐酸耐热性能
耐酸性能:在90℃保温四小时,盐酸浓度为1N时沸石没破坏;盐酸浓度2N时沸石部分破坏。
耐热性能:250℃时,晶格略有变化;500℃时,晶格基本破坏;750℃时,晶格完全破坏;实验证明,其晶格破坏温度为250~500℃,灼烧时间为4小时。
四、斜发沸石滤料的使用与分析:
用斜发沸石作为BAF滤料可以有效地去除COD、氨氮和浊度、试 验条件的水力负荷为2.2m/h (水力停留时间为1.4h)、此时对COD、氨氮和浊度的去除率分别为73.9%、88.4%和96.2%、相应的出水平均浓度分别为43.4mg/L、3.5mg/L和3.7 NTU、可以达到国家环保总局、天津大学提出的冷却回用水水质建议值中相关指标的要求。
采用斜发沸石和砂滤料作为BAF滤料处理纺织废水。细胞计数结果表明、斜发沸石滤料上生长的亚硝化单胞菌和硝化菌的数量分别为3.0×108和2.2×109 CFU/mL.而砂滤料上生长的数量分别是4.5×108和6.5×108 CFU/mL.从硝化菌的数量来上看,斜发沸石滤料上更适宜微生物的硝化作用,另外从对有机物和TKN的去除来看、以沸石为滤料的BAF的效果要好于以砂为滤料的BAF。采用斜发沸石作为滤料的BAF可使纺织废水的COD去除率达86%~92%、BOD去除率达99%,色度去除率在77%-79%,这是由于自然斜发沸石滤料的比表面积大于砂滤料,宜于微生物的附着,且斜发沸石滤料的离子交换能力强,能够吸附水中的NH4+,而适宜环境的硝化菌的大量生长,使NH4+转化为硝酸盐。粒径可根据需要制作,水流流态好、过滤周期长、反冲洗容易进行、截污能力强。
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