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硅氧四面体是其基本单位,其中部分Si4+被Al3+所取代,为了中和负一价的氧离子,就会有相应的金属阳离子加入其中,这些与晶格联系较弱的碱金属(碱土金属)和水分子较易与周围水溶液中阳离子发生交换作用,因而沸石具有良好的离子交换选择性能。又因沸石具有不同连接方式的的硅(铝)氧四面体结构,沸石中便形成了大量的孔穴和孔道,因其表面积很大,大量分子进入其中,因而具有很好的吸附性能,故在污水处理中得到了广泛的应用。此外,沸石种类繁多,但以斜发沸石处理氨氮废水效果较满意。研究人员用斜发沸石处理氨氮废水均取得良好的效果。因此,本文对斜发沸石进行静态实验,探讨了沸石粒径、PH值、投加量等对吸附的影响,研究其吸附动力学、吸附等温线及其热力学。
氨氮以离子态铵(NH+4)和游离态氨(NH3)2种形式存在于水体中,主要来源于工业废水(如焦化废水、味精废水等)以及城市生活污水,部分来自天然水体中蛋白质的分解或在一定条件下亚氮、氮的转化。NH3是一种无色有刺激性的碱性气体,易溶干水,水体中的NH3对水生生物有毒性影响,对鱼类的致毒剂量为2.1×10-2mg/L,对人体也有一定的危害,可进入体内合成亚化合物,诱发疡变。目前,世界各国对水中的氨氮都有严格的控制指标。一般采用生物硝化反硝化处理技术来实现废水脱氨氮,但这种常规的生化处理技术难以实现氨氮的完全去除,很难使水质达到饮用水标准。与生化处理相比,物化处理脱氨氮技术可以实现氨氮的深度处理,并且操作弹性大、效率高、投资省、占地小。
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。
沸石粉还含有铁、镍、铂、硒等量元素,都是动物体内酶的物质,可以大大提高动物体酶的活性。沸石粉在机体内对某些生物酶也起催化作用。因此,沸石粉可以提高机体对营养物质的吸收率,提高饲料报酬。在鱼复合饲料中添加3%~6%的沸石粉,可使草鱼增重率由对照组的39.5%提高到47.6%~51.1%,有明显的增重效果。利用沸石粉和沙棘果渣作为饲料中的矿物质和维生素添加剂是完全可行的。与现出售的人工合成添加剂相比不但不会影响鱼体生长,还使鱼产量增加11%,提高鱼肉的品质,改善外观色泽,降低了饲料成本,节省了饲料。在草鱼饲料中添加一定量的沸石粉后,引起草鱼血液尿素氮的下降,同时使草鱼相对增重率提高,饲料系数下降。肌肉养分积累(粗蛋白、粗脂肪)有所增加,值上升。在0~7.5%的添加量范围内,4.5%添加量对草鱼具有较好的促长效果,有较好的饲料利用率。