沸石的吸附性能和耐酸性

吸附性能

沸石分子筛具有较大的比表面积（500-1000m2/g），能产生较大的扩散力，是一种优良的吸附剂。沸石晶格中存在许多大小均匀的孔洞和孔道。这些孔通过开放的通道相互连接，并与外界交流。孔道体积占沸石晶体体积的50%以上，并含有大量的游离沸石水。沸石水的量随环境的温度和湿度而变化。在一定的物理化学条件下，分子筛中的孔道具有准确而固定的直径（约3～11μm）。不同的沸石有不同的直径。小于这个直径的物质可以被它们吸收，而大于这个直径的物质则被排除在外。这种现象被称为“分子筛”相互作用。但并不是所有的沸石都能起到分子筛的作用。有些沸石的孔径太小，无法筛分分子。沸石不仅具有吸附水的能力，还可以吸附氧化钙、二氧化流、氟化物、氮、铵、甲淳和放涉性物质。以浙江缙云丝光沸石为例，氧化钙的吸附量为150.01mg/g，铵吸附量为177.47mmol/100g，so2120mg/g，氮吸附量为12.93~17.11mg/g，甲淳为55.4mg/g。

耐酸性

沸石具有良好的耐酸性。以山东斜发沸石和丝光沸石为例，在100℃下用不同浓度的盐酸处理2小时。结果表明，二者均具有较强的耐酸性。斜发沸石和丝光沸石经4N盐酸和10mol/L盐酸处理后，晶体结构无损伤。

此外，沸石还具有化学反应性、远红外辐射、可逆脱水等工艺性能。

沸石滤料粒径选择

采用较粗的沸石滤料进行上向流过滤完***够达到预期的效果。采用0.63-1.60mm或0.71-2.00mm（自然级配）的沸石滤料，滤层厚82-85cm，水温6-27℃，进水浊度为30NTU左右等情况下，能获得平均滤速为16-18m/h、平均滤后水浊度为1NTU左右、周期达14-24小时的好效果。

摒除小粒径小于0.63mm和大于0.71mm的滤料，而选中0.63-1.60mm和0.71-2.00mm的滤料是因为这两种滤料能理想地满足上向流过滤的高滤速、长周期、好水质、易冲洗等要求。

选用0.56-2.00mm粒径的滤床做实验，滤床中粒径为0.56mm的滤料，水温在28.6℃时，其很 限上向流过滤滤速（维持滤层表面刚好不膨胀的滤速）为18.41m/h,而且随水温的降低而降低。故用小粒径小于0.63mm的滤料进行上向流过滤不能获得高滤速。而虽然小粒径大于0.71mm的滤料可以获得很高的滤速而不膨胀。如滤层中小粒径为0.80mm，水温在24℃时，很 限滤速可达45m/h，但要达到平均滤速20m/h以上且保障出水水质时，滤层厚度需在90cm以上，反冲洗强度则要在21L/（㎡*s）以上。分析其原因是：如果将滤料按理想球体计算，各种粒径的滤料所构成的单个孔隙断面积之比是其粒径的平方比。粒径为0.80mm的滤料所构成的单个孔隙断面积分别是粒径为0.71mm和0.63mm的1.27倍和1.61倍。

沸石滤料的使用与分析

采用沸石作为曝气生物滤池滤料，可有效去除COD、氨氮和浊度。试验条件下的蕞佳水力负荷为2.2m/h（水力停留时间为1.4h）。此时COD、氨氮和浊度的去除率分别为73.9%、88.4%和96.2%，相应的平均出水浓度分别为43.4mg/l、3.5mg/l和3.7mg/l NTU，能满足国家环保总局和天津大学提出的冷却水水质推荐值中相关指标的要求。

采用沸石和砂滤料作为曝气生物滤池（BAF）滤料处理纺织废水。细胞计数结果表明，沸石滤池中硝化单胞菌和硝化细菌的数量分别为3.0×108cfu/ml和2.2×109cfu/ml，砂滤器上硝化菌数分别为4.5×108和6.5×108cfu/ml，沸石滤料更适合微生物硝化。另外，从有机物和TkN的去除效果来看，沸石作为滤料的曝气生物滤池效果优于砂滤料。以沸石为滤料的曝气生物滤池可去除纺织废水中86%～92%的cod、99%的BOD和77%～79%的色度。原因是天然沸石滤料比表面积大于砂滤料，适合微生物附着。沸石滤料离子交换能力强，能吸附水中的NH4+。适宜环境的硝化细菌的生长能转化NH4+，即肖酸盐。

可根据需要制作粒径，流型好，过滤周期长，反洗容易，截污能力强。