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生物沸石反应器在污染水源水处理中的应用
生物沸石反应器是以通过特定处理的颗粒沸石作为生物载体的一种固定生物膜处理装置,由于固定生长技术能使大量的生物体聚集在载体表面,通过生物聚合体(生物膜)对水中营养基质的吸附和降解能力达到控制污染物的目的,生物膜法是处理水中有机污染物的有效方法,与其它处理技术相比,生物膜法还具有节省动力消耗、水力停留时间短等特点,尤其适用于低浓度条件下的水质净化。通过对沸石在一定条件下的生物培养,一般2-3周即可实现其生物膜功能。沸石生物膜是一种催化生物膜,它可以改进沸石的水处理特性,使生物、沸石共同起作用,用它与混凝沉淀相结合,能去除水中NH3-N/NO2-N、Mn、有机物、嗅和味及改善色度等。

斜发沸石是沸石的一种,斜发沸石晶体呈板状、片状不规则颗粒及细脉状等,粒径一般在0.02-0.05mm之间,颜色为白色、黄色,琉璃光泽,硬度4-5、相对密度2.16;热重分析:连续,14%;差热分析:吸热125-300℃;放热大于1000℃.热稳定性仅次于丝光沸石,加热到650℃持续12h结构不变,加热至800℃持续2h结构破坏成无定型物质。耐酸性能:耐酸性能:用3.6mmol/LHCL溶液在温度100℃下处理4h其晶体结构受到部分破坏;耐碱性能:5%NaOH溶液在温度100℃下处理4h其结构受到部分破坏。用15%的NaOH溶液在同样条件下处理4h其结构完全破坏,斜发沸石的离子交换性能突出,其阳离子交换顺序为Cs+>Rb+>NH4+>K+>Na+>Li+>Ba2+>Sr2+>Ca2+>Mg2+,阳离子吸附容量为218mmol/100g。

 

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    粒径越小的沸石滤料其堆密度越小。注:沸石过滤罐的装填高度应大于装填直径的1.5倍以上。2.日处理水量:由于沸石除氨氮采用的是吸附和离子交换法,所以进行水处理时应保证沸石滤料与处理水质有一定的接触时间,水的流速过快是不能保证其处理效果的,一般流速控制在16米/h以内较好。注:水处理量的大小应有适当数量的沸石滤料配合处理。3.氨氮含量的高低:氨氮含量大于8000左右就不能采用普通的沸石滤料,氨氮含量小于5左右也不能采用该沸石滤料,氨氮含量过高或过低均会影响沸石滤料的处理效果和去除率。4.吸附饱和值:我们的沸石滤料吸附饱和值按吨计算:1吨的沸石滤料大约可以吸附5公斤左右的氨氮,所以选择沸石的用量时应着重参考日处理水量中需要处理的氨氮数量。




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   选择斜发沸石脱铵的效果更好。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。(1)化学再生,即用含有适当再生剂(H2SOHCl、HNONaOH、NaCl)的液相处理所用过的斜发沸石。化学再生的过程实际上是离子交换过程的逆过程,可表示如下:NH4+Z-+X+→X+Z-+NH4+,其中Z表示铝硅酸盐的阴离子格架,X表示Na或H。(2)热再生,即将用过的沸石加热到不同的温度(300~600℃)进行再生。




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