沸石作為一種極性物質(zhì),是極性很強的吸附劑,對極性分子和不飽和分子有機物如鹵代烴有很強的吸附作用,對非極性分子中極化率大的分子也有較高的挑選吸附優(yōu)勢。一般來說,沸石濾料分成兩種類型:天然斜發(fā)沸石濾料和活化沸石濾料。天然沸石是鋁硅酸鹽類礦藏,外觀呈白色或磚赤色,屬弱酸性陽離子交流劑,經(jīng)人工導(dǎo)入活性組分,使其具有新的離子交流或吸附才能,吸附容量也相應(yīng)增大。
活化沸石濾料是天然沸石經(jīng)過多種特殊工藝活化而成,其吸附功能遠超天然沸石濾料,摒棄具有強大的離子交換功能,能夠有效去除水中的濁度、色度、異味,并且對水中有害的重金屬。如:鉻、鎘、鎳、鋅、汞、鐵離子及有機物:酚、六六六、滴滴涕、三氮、氨氮、磷酸根離子等物質(zhì)具有吸附交流作用。所以對于工業(yè)給水、廢水處理及自來水過濾來說,活化沸石濾料是一種有效的處理濾料,其物理、化學(xué)性能分析(執(zhí)行GB/T6166–1985)
與天然沸石對比,吸附氨氮后沸石的表面層狀結(jié)構(gòu)相對飽滿,每個片層的面積較大,而未吸附氨氮的沸石表面略顯零碎。沸石經(jīng)過再生后孔洞結(jié)構(gòu)更加明顯,有利于沸石對氨氮的再次吸附。沸石的主要結(jié)構(gòu)是硅鋁架構(gòu),過高濃度的再生液與硅鋁發(fā)生反應(yīng),會破壞沸石的孔道結(jié)構(gòu),使沸石的吸附性能降低,影響其再次吸附氨氮。
沸石濾料的再生一般來說包括2個過程:
(1)堿性溶液對NH4+的解吸;
(2)堿性溶液對沸石表面形態(tài)的改變。新鮮的再生液與吸附飽和沸石接觸后,由于固相與液相之間存在NH4+的濃度差,NH4+會自發(fā)擺脫沸石的束縛進入到液相;當(dāng)濃度差的傳質(zhì)推動力不足時,Na+與NH4+產(chǎn)生交換,對沸石材料進一步再生。因此,沸石再生過程中起決定作用的是再生液中Na+的數(shù)量。一般來說,無機的酸堿和鹽溶液可用來再生沸石,通過改變吸附平衡將吸附的氨氮從沸石上脫附下來。一般通過改變污染物和吸附劑的化學(xué)性質(zhì),或用對吸附劑親和力比污染物更強的物質(zhì)進行置換來實現(xiàn)。