沸石具有空旷的骨架结构,晶穴体积约为总体积的40%~50%,独特的晶体结构使其具有大量均匀的孔,孔径大多在1nm以下。其均匀的孔与一般物质的分子大小相当,由此形成了分子筛的选择吸附特性,即沸石孔径的大小决定了可以进入其晶穴内部的分子大小,只有比沸石孔径小的分子或离子才能进入。
沸石的这种结晶阴离子型架状结构产生了特定的阳离子选择顺序,这是由该结构产生的静电吸附选择效应和分子筛选择效应共同形成的。一方面,每一种沸石都有自己特定的结晶阴离子格架并产生各自特定的电场,各种阳离子与每种沸石格架及其相关的电场间相互作用的方式不一样,使得沸石与各种阳离子的亲和力也不一样,产生了特定的阳离子静电吸附选择效应;另一方面,各种阳离子在水中形成的水合离子半径不同,使得进入沸石孔的难易程度不同,从而产生了分子筛选择效应。
斜发沸石对不同阳离子的选择吸附性可由选择性系数表示,即KaB=(A)znA(Bn)nB/(B)znB(An)nA,式中(An),(Bn)表示阳离子A及B在平衡溶液中当量浓度;(A)z,(B)z表示阳离子A及B在沸石上的当量部分;nA,nB表示在A及B的交换反应化学方程式中A及B的克分子数。
沸石使用方法及对水中氨氮的实验:
我厂生产的沸石滤料氨氮吸附值约为150-180mmol/100g,常规用量按日处理水量及设计流速来决定沸石滤料的数量。沸石填装高度通常为过滤罐总高度的1/2或2/3填装,规格有使用方确定,自下而上、从大到小依次填装。流速不宜过快,建议滤速在6-12米/小时;应保证沸石滤料与污水有充分的接触时间,否则效果不好。另外:水体温度过高或过低均对沸石滤料的吸附能力有较大影响,常温下沸石滤料可以发挥其作用。
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