沸石在使用中遇到的问题
沸石滤料按使用类别主要分为:饲料添加剂、土壤改良、水处理等类型。我厂生产的沸石滤料主要应用于工业污水及生活污水中的氨氮、重金属阳离子的去除和交换。并不是所有的沸石都可做为沸石滤料使用。
沸石滤料(斜发沸石滤料)在水处理中需要注意的有以下几点:
1.滤罐或滤池的填装高度:使用单位常根据各自设备的情况填装沸石滤料,有些由于自身设备不足,将沸石滤料分散填装入滤池内,由于滤池内水量较大,沸石数量不足,因此很难达到水质的预期要求。
2.过滤罐中沸石滤料填装的要求:我厂的沸石滤料氨氮吸附饱和值为170mmol/100g左右,我们按日处理水量及设计流速来决定沸石滤料的数量。沸石填装通常为过滤罐填装高度的1/2-2/3,填装规格根据出水口的位置确定,规格从大到小依次填装。流速不宜过快,因为沸石滤料与污水要有充分的接触时间。
3.水体的温度:在处理中水体温度过高或过低均对沸石滤料的吸附能力有较大影响,常温下沸石滤料可以充分发挥其作用。
4.规格不适宜;有些单位由于滤罐内的滤网孔径较大,全部选择规格较大的沸石滤料,这样也是不行的,这样造成沸石的总接触面积小、孔隙率大,污水不能与沸石滤料长时间接触而快速的流出过滤装置,这样是起不到较大作用的。建议使用规格为1-2mm、2-4mm、3-6mm配合使用。注:使用中沸石滤料规格不宜太过规整。
5.沸石的种类有很多,斜发沸石中按照用途可分为饲料添加剂用沸石、土壤改良沸石、建筑用沸石、水处理沸石;水处理沸石又有高强度、低强度、高吸附量和低吸附量等几种不同性质的沸石,所以选用沸石的优劣直径影响水中氨氮的吸附量。
6.有些使用说,用质量好的沸石,氨氮吸附量也没有太大降低,和生产说的氨氮吸附饱和值差距很大,为什么会这样呢?我们对该沸石进一步的检测研究发现,沸石的选择交换顺序为:Cs+>Rb+>K+>NH4+>Pb+>Ag+>Ba+>Sr2+>Li+>Cd+>Cu+>Zn2+ 。因此若一些待处理污水中有一些沸石交换顺序比较靠前的阳离子时,沸石会对靠前的阳离子进行交换,对氨氮离子的交换值就相应的减少了。沸石的阳离子交换性能主要和沸石结构中的硅铝比的高低,沸石孔穴的大小,阳离子位置顺序有关。
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沸石在水产养殖上的应用前景
目前,世界上沸石饲料添加剂已趋向商品化生产,美、日、俄等 每年都有上万吨沸石饲料添加剂投入商品市场。我国在畜禽养殖业中已较广泛应用,对促进畜禽生长发育,提高生产性能,已取得显著的经济效益。如在猪饲料中添加50g沸石粉,日增重能提高5%~16%,料肉比降低0. 24%~0.3%,经济效益可提高5%~ 20%。用沸石粉饲养家禽、牛、羊都可提高生产性能,增加经济效益。
综上所述,沸石在水产养殖方面的特点可概括如下。
①具有强大的吸着力与离子交换能力(160~ 180mg/100g),可调节水质的pH值,能迅速消除有机腐化物及有害气体。
②能净化水质及清理池底污泥,防止疾病发生。
③撒布在水域中,可以消除鱼类的泥臭味。
④是一种价廉物美的水质、土壤净化剂和饲料添加剂。
沸石离子交换法脱氨氮
沸石有特定的阳离子交换顺序,通常斜发沸石的阳离子交换顺序为:Cs+>Rb+> NH4+ >K+>Na+>Li+>Ba2>Sr3+>Ca2+>Mg2+。常规强酸性树脂的阳离子选择顺序为[7]:Fe3+> Ca2+>Mg2+>K+>NH4+>Na+>H+ >Li+。在干扰阳离子特别是水中有Ca2+、Mg2+存在时,选择斜发沸石脱铵的效果更好。
3.1原理
沸石与NH4+的交换过程可用下式表示:X+Z-+NH4+→NH4+Z-+X+,Z表示铝硅酸盐的阴离子格架,X表示交换离子。通常此过程在沸石填充柱中进行[8,9]。柱床耗尽后,一般对其进行再生,也有将廉价的含沸石的粉末直接加入到废料中一起填埋或作为水泥的原料。