研究發(fā)展沸石濾料對(duì)曝氣生物濾池的意義

曝氣生物濾池是上世紀(jì)80年代末興起的一種新型生物膜法污水處理工藝。其核心是：在濾池生物反應(yīng)器內(nèi)裝填提供微生物膜生長(zhǎng)的高比表面積顆粒濾料載體，污水中的有機(jī)物與濾料表面生物膜通過生化反應(yīng)得到降解。沸石濾料作為曝氣生物濾池的核心部分直接影響該工藝的運(yùn)行和處理效果。

傳統(tǒng)沸石濾料主要有：

1、石英砂、火山巖等無機(jī)濾料、其比表面積低，掛膜少；

2、玻璃鋼、聚丙乙烯等有機(jī)濾料，其比表面光滑，生物膜附著力差，易老化、且價(jià)格昂貴。

沸石濾料是以硅鋁質(zhì)原料為成陶組分，添加適量粘結(jié)劑和外加劑，經(jīng)配了混合、造粒成球、焙燒而成，按原料組成可分為：黏土沸石濾料、頁巖沸石濾料、粉煤灰沸石濾料和污泥沸石濾料等；按制備工藝可分為，燒結(jié)沸石濾料和免燒套濾料。相比于傳統(tǒng)濾料，沸石濾料具有多微孔、比表面積高、掛膜性能好和截污能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，而且原材料價(jià)廉易得。因此研究發(fā)展*價(jià)廉的沸石濾料對(duì)于曝氣生物濾池污水處理工藝的推廣與應(yīng)用具有重要意義。

鉍改性沸石強(qiáng)化超濾膜性能

沸石物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、具有選擇吸附性和可再生性，但天然沸石孔道中充滿雜質(zhì)，吸附能力有待提高，有必要通過改性措施來改善孔道間連通性，提高吸附性能。因此，本研究以沸石粉為載體，鉍元素為活性組分，通過浸漬、干燥、焙燒改性的過程拓寬沸石孔道，引活性位點(diǎn)，以制成的鉍改性沸石粉來強(qiáng)化超濾膜性能。.

高溫焙燒可將沸石內(nèi)部的水分、部分有機(jī)物和無機(jī)雜質(zhì)去除，疏通沸石孔道和孔穴，酸洗后沸石表面的負(fù)電性會(huì)降低，有利于在超濾膜表面形成疏松有孔濾餅層，且易于通過反沖洗去除；鉍元素的引入能增加沸石的吸附活性中心，促進(jìn)對(duì)污染物的吸附、截留與去除。

天然沸石孔隙直徑為0.3～1.1nm，聚合物分子鏈直徑約為0.218nm，聚合物分子鏈直徑小于天然沸石孔隙直徑時(shí)，才可以在天然沸石孔道內(nèi)，形成多層吸附，導(dǎo)致天然沸石聚合物吸附量遠(yuǎn)大于油藏砂巖的吸附量。

聚合物在天然沸石顆粒表面的多層吸附，相當(dāng)于在顆粒外表形成了一個(gè)由聚合物分子組成的包裹層，這使得天然沸石顆粒的視體積增大、被補(bǔ)集的概率增大，但顆粒同時(shí)也表現(xiàn)出“黏彈性”，當(dāng)其遇到孔隙喉道時(shí)發(fā)生形變，從而減少被補(bǔ)集概率，這種“捕集-釋放”過程會(huì)增大流動(dòng)阻力。

此外，吸附在天然沸石顆粒外表和孔隙內(nèi)表面的聚合物分子鏈間會(huì)發(fā)生纏繞，這會(huì)增大天然沸石顆粒在孔隙內(nèi)的流動(dòng)阻力。

沸石材料在造紙領(lǐng)域的應(yīng)用

1、特殊紙張涂料顏料：精細(xì)斜發(fā)沸石和絲光沸石用有機(jī)涂層和復(fù)合混合涂層涂布在紙上，該涂層具有耐光性、耐熱性、抗Jun性和著色性的特征，噴墨紙涂料可以通過與膠體硅顏料混合來制備。

2、特殊家用紙張?zhí)砑觿悍惺梢杂米飨懔?、殺菌劑、除臭劑、保濕劑和阻燃劑載體等。通過將改性沸石用于家用紙?zhí)砑觿梢陨a(chǎn)出一系列具有各種功能特性的紙制品。

3、無機(jī)或合成纖維改性劑：沸石粉末是通過在一定溫度下將沸石粉末與生物纖維或粘膠纖維干混合以制備沸石改性劑來制備的。將通過將改性沸石與水混合制備的分散體與無機(jī)或合成纖維混合，以將改性沸石粘附到纖維上，形成改性纖維。干法或濕法生產(chǎn)的非紡織或無機(jī)紙可以提高其強(qiáng)度、柔軟度和高吸附性。用于特殊包裝材料、工業(yè)過濾材料、保溫材料等。與天然沸石產(chǎn)品相比，斜發(fā)沸石具有更高的純度、白度、比表面積和吸附性能。用于造紙?zhí)盍虾皖伭系漠a(chǎn)品主要是硅酸鈣、硅酸鋁、硅鈦和鋁鈦的復(fù)合物。 研究表明：紙張?zhí)盍虾皖伭峡梢再x予紙張高的不透明度，吸墨性和良好的整理效果，并且可以用于低量高填充紙?zhí)盍虾洼p質(zhì)涂布的印刷紙顏料。