活化沸石濾料,活化沸石除氟除氨氮濾料簡述
離子交換分子篩活化沸石水處理除氟除氨氮濾料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，小于這個直徑的物質(zhì)被其吸附，而大于這個直徑的物質(zhì)則被排除在外）和催化能力，具有較高的機械強度、熱穩(wěn)定性和很強的耐酸耐堿性，且沸石本身不含有對人體有害的礦物質(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，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、異味且對水中的有害的重金屬如鉻、鎘、鎳、鋅、汞、鐵離子、有機物、酚、六六六、滴滴涕、三氮等物質(zhì)具有吸附交換作用，對水中CODMn的去除率可達(dá)30以上，對氨氮、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度、水頭損失方面較小于石英砂，運轉(zhuǎn)周期長、實現(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。
活化沸石水處理除氟除氨氮濾料常用規(guī)格：
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規(guī)格 |
0.8~1.5 |
2~4 |
4~8 |
8~16 |
2.5~3 |
2~3 |
1~1.8 |
1~2 |
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單位 |
mm |
mm |
mm |
mm |
mm |
mm |
mm |
mm |
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可按用戶要求加工特殊規(guī)格 |
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活化沸石水處理除氟除氨氮濾料理化性能參數(shù)：
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密度g/cm3 |
1.8~2.2 |
比表面積m2/g |
500~1100 |
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容重g/cm3 |
1.4 |
交換容重mg/g |
2.2~2.5 |
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孔隙率% |
≥50 |
濾速m/h |
4~12 |
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含泥量% |
≤1.0 |
鹽酸可溶率% |
≤0.1 |
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破碎率% |
≤0.5 |
磨損率% |
≤0.4 |
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活化沸石濾料的水浸出液不含有毒物質(zhì) |
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活化沸石濾料化學(xué)組成參數(shù):
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成份 |
Sio2 |
CaO |
MgO |
CO2 |
Al2O3三氧化二鋁 |
FeO |
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含量 |
>70 |
>1.6 |
>1.1 |
>2 |
>12.5 |
>0.75 |
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成份 |
P2O5 |
Fe |
S |
K |
Na2O |
MnO |
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含量 |
>0.03 |
>2.3 |
>0.01 |
>1 |
>2.9 |
>0.03 |
一、活化沸石濾料理化性能分析：
1、活化沸石裝填一定要平整、必須達(dá)到設(shè)計要求高度，反沖洗強度壓力應(yīng)為15L/m2·S，濾速4～12m/h。加入8%氯化鈉溶液浸泡48小時以上，可去除水中的酚、鐵、錳等物質(zhì)。其中活化沸石對部分物質(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、正常運行中，當(dāng)沸石除氟能力下降時（一般使用周期為1～－2個月），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），投加時間為24小時以上（即明礬水溶液浸泡時間），時間越長除氟效果越好。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理：
1、活化沸石除鐵機理
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+表示陽離子,一般為1～3價。
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)工藝中運行,先除鐵后除氟,可充分利用其獨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
活化沸石常用規(guī)格：0.6-1.2mm、1-2mm、2-4mm、4-8mm特殊規(guī)格可按用戶要求加工。
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