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沸石在水處理中能否脫氮?沸石在我國資源豐富,成本較低,天然沸石粉,是當(dāng)今應(yīng)用廣泛的一種非金屬礦物材料之一。沸石的結(jié)構(gòu)決定它本身具有獨特的吸附性、催化性、離子交換性、離子的選擇性、耐酸性、熱穩(wěn)定性、多成分性,以及很高的生物活性和抗毒性等。沸石內(nèi)部有許多大小比較均勻的孔道和通道,孔容積有時可達(dá)沸石體積的50%以上,具有較好的吸附和離子交換性能。利用沸石吸附和離子交換性能脫除廢水中的氨氮不僅是可行的,而且在處理過程中不會對環(huán)境造成二次污染。但是作為一種吸附材料,在水處理過程中沸石達(dá)到吸附飽和后的再生,仍然是目前研究的熱點問題。目前沸石在水處理中的應(yīng)用大多數(shù)都是針對微污染河道水、景觀水、二沉池出水等含氮量不高的水體,目的在于脫氮控制水體富營養(yǎng)化趨勢。從應(yīng)用方式上分,有以下三種方式。,作為濾料和填料。這是目前為廣泛和成熟的沸石應(yīng)用方式。在傳統(tǒng)方法中,往往污水經(jīng)過生化后采用石英砂等材料進(jìn)行過濾。很多研究利用沸石過濾柱取代石英砂,不僅具有石英砂過濾去除濁度的功能,而且可以除氮。方升華[4]對比研究了礫石、砂子和沸石在不同氮磷水平下對氮的強化吸附性能,并對其吸附機理進(jìn)行了初步探討。試驗結(jié)果表明:對于氮的飽和吸附能力依次為沸石>礫石>砂子。沸石對氨氮、懸浮物的去除效果明顯優(yōu)于石英砂,對有機物的去除效果與石英砂基本相同,且水頭損失小,運行周期長,反沖洗流量小。第二,作為混凝劑。此類方式主要針對高濃度含氮廢水處理。單純利用沸石去除水中的氨氮,處理效果相對處理低濃度廢水時較差。針對此類高濃度的廢水,主要處理方法還是采用生化法。為了保證出水水質(zhì),在生化處理單元中加入適量的沸石粉,提高處理單元的生化性能和脫氮性能。羅鵬安等以A2/O工藝為基礎(chǔ),向好氧生物池中投加沸石。實驗結(jié)果表明,反應(yīng)池沸石質(zhì)量濃度一定和24h的好氧水力停留時間的條件下,該工藝可將氨氮從進(jìn)水平均均有所大量下降。

沸石濾料制備及在生物濾池處理污水的應(yīng)用沸石種類繁多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,具有吸附分離、離子交換、催化、耐酸堿、耐輻射和比重小等特點,但天然沸石孔穴易被其他雜質(zhì)阻塞,相互連通的程度較差,造成其吸附能力較差;通過對沸石進(jìn)行高溫活化處理,可以提高其水處理性能,因此活化后的沸石可以被用作吸附劑來去除水中的氨氮,重金屬離子以及某些陰離子污染物?;罨蟮姆惺淇椎肋B通性增強,孔隙率提高,有助于微生物的附著生長,可以將顆粒狀沸石用作曝氣生物濾池的濾料,由于顆粒狀沸石的形狀不規(guī)則,直接用作曝氣生物濾池的濾料,堆積過于密實,造成濾池水頭損失過大,曝氣不均勻,反沖洗周期短等缺點。對此,需要以天然斜發(fā)沸石為主要原料,添加粘合劑,成孔劑等制備出一種免燒型球型復(fù)合沸石生物濾料,該濾料孔隙率高,形狀規(guī)則,并能夠?qū)⒎惺奈胶碗x子交換性能與曝氣生物濾池的生物代謝功能有機結(jié)合起來,提高曝氣生物濾池處理污水的效果。天然斜發(fā)沸石經(jīng)105-110℃下活化2h后冷卻,入球磨機球磨制得沸石粉,過80目標(biāo)準(zhǔn)篩,按一定比例添加成孔劑、粘合劑,混合均勻后,噴霧加水,利用手動成球機滾動成球,形成粒徑3-5m的規(guī)則球狀濾料,取出,入恒溫養(yǎng)護(hù)箱,保持溫度25℃,濕度99%,水產(chǎn)沸石粉,養(yǎng)護(hù)3-7d取出、漂洗,烘干后得成品。對沸石進(jìn)行適當(dāng)?shù)募訜?,可以使沸石結(jié)構(gòu)內(nèi)部的結(jié)合水及有機雜質(zhì)逸出,增加沸石的孔穴連通性,提高其吸附與離子交換性能,過高的溫度及過長的活化時間會造成沸石內(nèi)部孔洞坍塌而降低其吸附與離子交換性能;成孔劑添加量決定著復(fù)合沸石濾料的孔隙率的高低,但是過量的添加成孔劑勢必造成復(fù)合沸石濾料機械強度的降低;同時沸石粉的添加量決定著復(fù)合沸石濾料對氨氮的吸附容量。

天然沸石與畜牧養(yǎng)殖礦物質(zhì)是動物機體及飼料中除碳、氫、氮、和氧等組成的有機物外,水產(chǎn)養(yǎng)殖沸石粉,所含金屬或非金屬元素的統(tǒng)稱,隨著飼養(yǎng)也的發(fā)展,大型集約化飼養(yǎng)畜禽的數(shù)量必然會逐年增加。畜禽離開了自然環(huán)境,體內(nèi)必然會出現(xiàn)缺少某些常量和微量元素的現(xiàn)象,而這些元素畜禽自身又不能合成,且又為生理所必需,故必然需要從外界飼料中加入攝入。而沸石本身含有家禽生長發(fā)育所需的絕大部分礦物原色,而且這些元素大部分是以可以交換的離子狀態(tài)存在的,能被畜禽有效的吸收利用,因此沸石對動物有一定的補充營養(yǎng)作用。美國將沸石作為動物飼料添加劑也已商品化。如將20目天然斜發(fā)沸石粉在飼料中添加6%,從豬崽養(yǎng)成成豬一般只需60天,79天,與飼料中不加沸石粉喂養(yǎng)相比,提高經(jīng)濟(jì)效益35%左右。在飼料中加沸石粉喂的豬肉質(zhì)鮮嫩,有助豬的消化和腸道中的有毒物質(zhì)、大腸和沙門菌等,寮步沸石粉,抑制某些病原菌的生長。試驗對照表明,對飼料中添加沸石粉喂豬,豬肉中、鉛、*等有害元素分別比對照下降22%、30%、。


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