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活化沸石滤料

活化沸石滤料,活化沸石除氟除氨氮滤料简述

   离子交换分子筛活化沸石水处理除氟除氨氮滤料外观呈灰白夹杂砖红色,是一种含水架状结构的多孔硅铝酸盐矿物质,其构成骨架是SiO4四面体和AlO4四面体,沸石晶格内部有很多大小均一的孔穴和通道,孔穴之间通过开口的通道彼此相连,并与外界沟通,晶穴体积约占总体积的40~50%,具有很大的比表面积(可达500~1100m2/g),独特的离子交换能力、静电吸引力及吸附能力(由于静电吸引力,沸石对极性物质具有优先选择吸附的作用)、筛分(沸石内部的孔穴和通道,在一定物理化学条件下,具有精确而固定的直径,小于这个直径的物质被其吸附,而大于这个直径的物质则被排除在外)和催化能力,具有较高的机械强度、热稳定性和很强的耐酸耐碱性,且沸石本身不含有对人体有害的矿物质, 广泛应用于石化工业 、农业 、国防、环保等部门 ,常被用作离子交换剂 、吸附分离剂、干燥剂、催化剂、分子筛和水泥混合材料等。

   活化沸石为国家“九·五”攻关课题,是天然沸石经过多种特殊工艺活化而成的,经人工导入活性组分,使其具有新的离子交换能力和吸附能力,其离子交换性能更好,吸附性能更强,吸附容量也相应增大,更有利于去除水中各种污染物,其性能在某些方面接近或优于活性炭,其成本远远低于活性炭,可以用于水的过滤及深度处理,不仅能去除水中的浊度、色度、异味且对水中的有害的重金属如铬、镉、镍、锌、汞、铁离子、有机物、酚、六六六、滴滴涕、三氮等物质具有吸附交换作用,对水中CODMn的去除率可达30以上,对氨氮、磷酸根离子等有较高的去除能力,因此活化沸是工业给水、废水处理的一种理想滤料,用于自来水过滤可达到去除水中微污染的目的。
另外,沸石密度较石英砂小许多、孔隙率比石英砂较大得多、所以在滤料反冲洗强度、水头损失方面较小于石英砂,运转周期长、实现了节约能耗、降低成本的目的、是目前性能优越的新型滤水材料。
活化沸石水处理除氟除氨氮滤料常用规格:

规格

0。8~1。5

2~4

4~8

8~16

2.5~3

2~3

1~1.8

1~2

单位

mm

mm

mm

mm

mm

mm

mm

mm

可按用户要求加工特殊规格

活化沸石水处理除氟除氨氮滤料理化性能参数:

密度g/cm3

1.8~2.2

比表面积m2/g

500~1100

容重g/cm3

1.4

交换容重mg/g

2.2~2.5

孔隙率%

≥50

滤速m/h

4~12

含泥量%

≤1.0

盐酸可溶率%

≤0.1

破碎率%

≤0.5

磨损率%

≤0.4

活化沸石滤料的水浸出液不含有毒物质

活化沸石滤料化学组成参数:

成份

Sio2
二氧化硅

CaO
氧化钙

MgO
氧化镁

CO2

Al2O3三氧化二铝

FeO
氧化铁

含量

>70

>1.6

>1.1

>2

>12。5

>0.75

成份

P2O5
五氧化二磷

Fe

S

K

Na2O
氯化钠

MnO
氧化锰

含量

>0。03

>2。3

>0。01

>1

>2.9

>0.03

一、活化沸石滤料理化性能分析:

  1、活化沸石装填一定要平整、必须达到设计要求高度,反冲洗强度压力应为15L/m2·S,滤速4~12m/h。加入8%氯化钠溶液浸泡48小时以上,可去除水中的酚、铁、锰等物质。其中活化沸石对部分物质的去除率如下:
 (1)、铁、锰:50~80%
 (2)、氨氮:50~90%
 (3)、四氯化碳:50~80%
 (4)、氯:30%
 (5)、苯酚:10~40%
 (6)、阴离子、洗涤剂:10%
 (7)、COD:20~30%
2、加入5~10%硫酸铝溶液注入罐中,高度以不漏出沸石为宜,浸泡48小时以上,然后放出废水,即可投入正常除氟使用除氟率如下:
 (1)、生活用水去除率达40~50% ;
 (2)、污水去除率:水质不同,去除率不同。
二、正常运行中,当沸石除氟能力下降时(一般使用周期为1~-2个月),再进行活化再生。方法为:每升水投加3~5毫克明矾(硫酸铝),投加时间为24小时以上(即明矾水溶液浸泡时间),时间越长除氟效果越好。也就是说,失效的沸石可用明矾水浸泡的方法恢复除氟性能。
三、活化沸石除铁除氟机理:
  1、活化沸石除铁机理
利用活化沸石的优良吸附性能,使表面形成铁质活性滤膜,Fe2+被吸附在滤膜上并在氧和滤膜的催化作用下,迅速氧化并水解,形成新的铁质活性滤膜,催化反应过程的反应式如下:
  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+不断被去除,而形成新的铁质滤膜。失效的沸石,可用水反冲洗掉老化的滤膜后,重新恢复除铁性能。
2、活化沸石除氟机理
  利用活化沸石的离子交换性能可使水中超标氟浓度降至1.0mg/L的饮用水标准以下,活化沸石降氟容量随进水铁氟离子含量的提高而增大,这和活性氧化铝及其它降氟材料随再生次数增多而降氟容量降低的现象相反,说明活化沸石具有可靠的除氟性能。
活化沸石的除氟反应简式如下:
 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+表示阳离子,一般为1~3价。
失效的沸石可以通过用明矾水侵泡的方法,使沸石恢复原来的状态,反应如下:
 M+-Z-Al3+-(F-)(2+m)+Al3++SO42-+K+H2O
 →K+-Z-Al3+-(OH-)m+SO42-+AlF3+Mn++H+
另外,活化沸石也可在串联工艺中运行,先除铁后除氟,可充分利用其独特的离子交换和吸附性能更为有效地去除水中铁氟离子。
四、《GB5749-85》国家饮用水卫生标准参考数值;
  含铁量:≤0.3mg/L 氟化物:≤1.0mg/L

  活化沸石常用规格0.6-1.2mm、1-2mm、2-4mm、4-8mm特殊规格可按用户要求加工。

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