研究发展沸石滤料对曝气生物滤池的意义
曝气生物滤池是上世纪80年代末兴起的一种新型生物膜法污水处理工艺。其***是:在滤池生物反应器内装填提供微生物膜生长的高比表面积颗粒滤料载体,污水中的有机物与滤料表面生物膜通过生化反应得到降解。沸石滤料作为曝气生物滤池的***部分直接影响该工艺的运行和处理效果。
传统沸石滤料主要有:
1、石英砂、火山岩等无机滤料、其比表面积低,挂膜少;
2、玻璃钢、聚丙乙烯等有机滤料,其比表面光滑,生物膜附着力差,易老化、且价格昂贵。
沸石滤料是以硅铝质原料为成陶组分,添加适量粘结剂和外加剂,经配了混合、造粒成球、焙烧而成,按原料组成可分为:黏土沸石滤料、页岩沸石滤料、粉煤灰沸石滤料和污泥沸石滤料等;按制备工艺可分为,烧结沸石滤料和免烧套滤料。相比于传统滤料,沸石滤料具有多微孔、比表面积高、挂膜性能好和截污能力强等优点,而且原材料价廉易得。因此研究发展*价廉的沸石滤料对于曝气生物滤池污水处理工艺的推广与应用具有重要意义。
天然斜发沸石滤料
天然沸石是铝硅酸盐类矿物,外观呈白色或砖红色,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。失效后的沸石可用于浓盐水逆流再生后重复使用。
近年来,在沸石晶内或粒间含有三维交叉连接介孔的多级孔材料因在扩散、催化活性、择形性和反应寿命上有很大的改善而受到广泛关注。迄今为止,已有许多制备多级孔沸石的合成方法见诸报道,例如,非模板剂法(后处理脱硅、脱铝和脱钛)、硬模板法和双模板组装法等。其中,利用沸石纳米簇在表面活性剂胶束导向下自组装形成的复合材料结合了微孔沸石与介孔材料的优点,同时具有较高的酸强度和较大的孔径,因此在大分子的催化反应中具有明显的优势。
通常介孔沸石材料是通过“静电作用力”或“氢键”使表面活性剂与沸石前驱体自组装合成的。CTAB是带正电荷的表面活性剂,在碱性条件下易与带负电荷的硅物种实现自组装而得到介孔沸石材料。而非离子的两亲性嵌段聚合物P123则通过(N0H+)(X-S+)相互作用实现组装(N0是中性表面活性剂,H+是质子,X-是对抗阴离子,S+是质子化的硅羟基群),因此在碱性条件下通过P123实现沸石前驱体的组装条件比较苛刻。
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