活化沸石性能用途分析

活化沸石外觀呈灰白夾雜磚紅色，是一種含水架狀結(jié)構(gòu)的多孔硅鋁酸鹽礦物質(zhì)，其構(gòu)成骨架是SiO4四面體和AlO4四面體，沸石晶格內(nèi)部有很多大小均一的孔穴和通道，孔穴之間通過開口的通道彼此相連，并與外界溝通，晶穴體積約占總體積的40～50％，具有很大的比表面積（可達(dá)500～1100m2/g），獨(dú)特的離子交換能力、靜電吸引力及吸附能力（由于靜電吸引力，沸石對(duì)極性物質(zhì)具有優(yōu)先選擇吸附的作用）、篩分（沸石內(nèi)部的孔穴和通道，在一定物理化學(xué)條件下，具有精確而固定的直徑，小于這個(gè)直徑的物質(zhì)被其吸附，而大于這個(gè)直徑的物質(zhì)則被排除在外）和催化能力，具有較高的機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性和很強(qiáng)的耐酸耐堿性，且沸石本身不含有對(duì)人體有害的礦物質(zhì)， 廣泛應(yīng)用于石化工業(yè) 、農(nóng)業(yè) 、國(guó)防、環(huán)保等部門 ，常被用作離子交換劑 、吸附分離劑、干燥劑、催化劑、分子篩和水泥混合材料等。
 活化沸石為國(guó)家“九·五”攻關(guān)課題，是天然沸石經(jīng)過多種特殊工藝活化而成的，經(jīng)人工導(dǎo)入活性組分，使其具有新的離子交換能力和吸附能力，其離子交換性能更好，吸附性能更強(qiáng)，吸附容量也相應(yīng)增大，更有利于去除水中各種污染物，其性能在某些方面接近或優(yōu)于活性炭，其成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于活性炭，可以用于水的過濾及深度處理，不僅能去除水中的濁度、色度、異味且對(duì)水中的有害的重金屬如鉻、鎘、鎳、鋅、汞、鐵離子、有機(jī)物、酚、六六六、滴滴涕、三氮等物質(zhì)具有吸附交換作用，對(duì)水中CODMn的去除率可達(dá)30以上，對(duì)氨氮、磷酸根離子等有較高的去除能力，因此活化沸是工業(yè)給水、廢水處理的一種理想濾料，用于自來水過濾可達(dá)到去除水中微污染的目的。
    另外，沸石密度較石英砂小許多、孔隙率比石英砂較大得多、所以在濾料反沖洗強(qiáng)度、水頭損失方面較小于石英砂，運(yùn)轉(zhuǎn)周期長(zhǎng)、實(shí)現(xiàn)了節(jié)約能耗、降低成本的目的、是目前性能優(yōu)越的新型濾水材料。
活化沸石濾料常用規(guī)格:

活化沸石濾料理化性能分析:

活化沸石濾料化學(xué)組成分析:
 

活化沸石濾料理化性能分析:
一、活化沸石裝填一定要平整、必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求高度，反沖洗強(qiáng)度壓力應(yīng)為15L/m2·S，濾速4～12m/h.
1、加入8%氯化鈉溶液浸泡48小時(shí)以上，可去除水中的酚、鐵、錳等物質(zhì)。其中活化沸石對(duì)部分物質(zhì)的去除率如下:
 （1）、鐵、錳：50～80%
 （2）、氨氮：50～90%
 （3）、四氯化碳：50～80％
 （4）、氯：30%
 （5）、苯酚：10～40%
 （6）、陰離子、洗滌劑：10%
 （7）、COD：20～30%
2、加入5～10%硫酸鋁溶液注入罐中，高度以不漏出沸石為宜，浸泡48小時(shí)以上，然后放出廢水，即可投入正常除氟使用除氟率如下:
（1）、生活用水去除率達(dá)40～50% ;
（2）、污水去除率：水質(zhì)不同,去除率不同。
二、正常運(yùn)行中，當(dāng)沸石除氟能力下降時(shí)（一般使用周期為1～－2個(gè)月），再進(jìn)行活化再生。方法為：每升水投加3～5毫克明礬（硫酸鋁），投加時(shí)間為24小時(shí)以上（即明礬水溶液浸泡時(shí)間），時(shí)間越長(zhǎng)除氟效果越好。也就是說，失效的沸石可用明礬水浸泡的方法恢復(fù)除氟性能。
三、活化沸石除鐵除氟機(jī)理
1、活化沸石除鐵機(jī)理
利用活化沸石的優(yōu)良吸附性能,使表面形成鐵質(zhì)活性濾膜,Fe2+被吸附在濾膜上并在氧和濾膜的催化作用下,迅速氧化并水解,形成新的鐵質(zhì)活性濾膜,催化反應(yīng)過程的反應(yīng)式如下:
4Fe2++O2+2H2O→4Fe3++OH-
Fe3+3+OH-+2H2O→Fe(OH)3·2H2O
Fe(OH)3·2H2O+Fe2+→[Fe(OH)2(OFe)·2H2O]++H+
4[Fe(OH)2(OFe)·2H2O]++O2+10H2O→8Fe(OH)3·H2O+4H+
水中Fe2+不斷被去除，而形成新的鐵質(zhì)濾膜。失效的沸石，可用水反沖洗掉老化的濾膜后，重新恢復(fù)除鐵性能。
2、活化沸石除氟機(jī)理
利用活化沸石的離子交換性能可使水中超標(biāo)氟濃度降至1.0mg/L的飲用水標(biāo)準(zhǔn)以下，活化沸石降氟容量隨進(jìn)水鐵氟離子含量的提高而增大，這和活性氧化鋁及其它降氟材料隨再生次數(shù)增多而降氟容量降低的現(xiàn)象相反，說明活化沸石具有可靠的除氟性能。
活化沸石的除氟反應(yīng)簡(jiǎn)式如下：
K+－Ｚ－Al3+－(OH-)m+SO42-+(2+m)F-+Mn+
→K+－Z－Al3+－(F-)(2+m)+mOH-+SO42-+K+
式中Z代表沸石骨架,Mn+表示陽(yáng)離子,一般為1～3價(jià)。
失效的沸石可以通過用明礬水侵泡的方法，使沸石恢復(fù)原來的狀態(tài)，反應(yīng)如下：
M+－Ｚ－Al3+－(F-)(2+m)+Al3++SO42-+K+H2O
→K+－Z－Al3+－(OH-)m+SO42-+AlF3+Mn++H+
另外，活化沸石也可在串聯(lián)工藝中運(yùn)行,先除鐵后除氟,可充分利用其獨(dú)特的離子交換和吸附性能更為有效地去除水中鐵氟離子。
 四、《GB5749－85》國(guó)家飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)參考數(shù)值
含鐵量：≤0.3mg/L                    氟化物：≤1.0mg/L

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