沸石的催化性能和熱穩(wěn)定性

催化性能

由于沸石具有較大的吸附表面，能容納相當數量的吸附物質，因而能促進其表面的化學反應，因此沸石也被用作一種有效的催化劑和催化劑載體。另外，沸石分子篩具有鋁硅酸鹽晶格電荷和平衡離子電荷，在晶格上具有局部高電場和酸性中心，因此可以用來加速碳離子型的反應。此外，它還可以交換具有催化活性的金屬（如Pt、PA等），從而獲得蕞大的分散性，保持較高的活性，減少貴精屬的含量。

熱穩(wěn)定性

沸石的熱穩(wěn)定性與沸石中陽離子的類型、沸石的硅鋁比和沸石的內部結構有關。在熱穩(wěn)定性方面，絲光沸石優(yōu)于斜發(fā)沸石和方沸石，鉀鈉型沸石優(yōu)于鈣型或鉀鈣型斜發(fā)沸石（我國斜發(fā)沸石屬于后者），高硅沸石優(yōu)于低硅沸石（中國沸石屬于高硅沸石）。我國沸石的熱穩(wěn)定性因地而異。斜發(fā)沸石在650℃下連續(xù)加熱12h，其原有結構大部分保持不變，但當加熱到800℃時，結構完全破壞。然而，當河北圍場斜發(fā)沸石加熱到350-450℃時，沸石的晶體結構遭到破壞，而河北赤城獨石口斜發(fā)沸石加熱到600-700℃（持續(xù)2小時）時，沸石的晶體結構被完全破壞。

研究發(fā)展沸石濾料對曝氣生物濾池的意義

曝氣生物濾池是上世紀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：在濾池生物反應器內裝填提供微生物膜生長的高比表面積顆粒濾料載體，污水中的有機物與濾料表面生物膜通過生化反應得到降解。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行和處理效果。

傳統沸石濾料主要有：

1、石英砂、火山巖等無機濾料、其比表面積低，掛膜少；

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

沸石濾料是以硅鋁質原料為成陶組分，添加適量粘結劑和外加劑，經配了混合、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，燒結沸石濾料和免燒套濾料。相比于傳統濾料，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等優(yōu)點，而且原材料價廉易得。因此研究發(fā)展*價廉的沸石濾料對于曝氣生物濾池污水處理工藝的推廣與應用具有重要意義。

用沸石作為BAF濾料可以有效地去除COD、氨氮和濁度、試驗條件的水力負荷為2.2m/h（水力停留時間為1.4h）、此時對COD、氨氮和濁度的去除率分別為73.9%、88.4%和96.2%、相應的出水平均濃度分別為43.4mg/L、3.5mg/L和3.7NTU、可以達到國家環(huán)?？偩?、天津大學提出的冷卻回用水水質建議值（III）中相關指標的要求。

填料人工濕地的“核心”——沸石

填料人工濕地的“核心”——沸石

人工濕地系統在控制運行過程中，會將污水、污泥有控制地投配到經人工建造的濕地上，污水與污泥在沿一定方向流動的過程中，主要利用基質填料、土壤等物質的物理、化學、生物三重協同作用。

作為人工濕地重要構成的基質填料，沸石在人工濕地水質凈化過程中發(fā)揮著不可替代的作用。其為植物和微生物提供生長介質的同時，還能夠通過沉淀、過濾和吸附等作用直接去除污染物。沸石填料的種類、級配等會直接影響沉淀、過濾和吸附效果。在人工濕地污水處理中，氨氮是一類重要的污水去除指標，生態(tài)環(huán)境部出臺的《人工濕地污水處理工程技術規(guī)范（HJ 2005-2010）》中也提出了相應凈化水質要求。

對此，如何選擇填料的類型，是確保人工濕地污染物去除功能和長效穩(wěn)定運行的關鍵。早期人工濕地常采用的填料基質，包括天然土壤、壤質砂土和砂質壤土等，其很難達到理想的重金屬與有機污染物去除效果；另外，在長時間運行后濕地系統易發(fā)生堵塞情況。在此背景下，人們開始深入研究與選擇更優(yōu)的沸石填料，以強化人工濕地對污染物的去除能力。