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酸改性沸石对污泥调理的影响

实验研究了酸改性沸石在剩余污泥调理中的应用。采用单因素法,以比阻作为主要参数,分别从酸浓度、酸浸时间和沸石粒度等方面来确定沸石酸改性的佳条件。佳的改性沸石在酸浓度为3 mol/L,酸浸时间为5 h,沸石粒径为150 μm的条件下获得。利用改性沸石来调理污泥,考察改性沸石投加后污泥沉降和脱水性能的变化以及对污泥上清液中COD、氨氮的去除效果。结果表明,沸石可以有效的调理污泥,减小污泥的比阻,且改性后的沸石调理效果更好。当改性沸石投量为30%（污泥含固量计）时,污泥的比阻由原来的3.0×1013 m/kg降到1.39×1013 m/kg,滤饼的含水率由原来的92%降到64%。沸石改性前后颗粒的电镜扫描图说明其强化污泥调理的机理主要是吸附架桥作用。

 污水处理厂采用活性污泥法处理废水时会产生大量的剩余污泥。若不及时处理,污泥中的有害成分如病原体,有机污染物等,会影响城市的环境卫生。剩余污泥的含水率很高(约99%),为了减少污泥的体积及运输费用,必须对污泥进行脱水处理。污泥脱水处理是城市生活污水、水厂排泥水、工农业废水处理中的重要环节,经浓缩脱水后的污泥,体积大为缩小,可以为污泥资源化利用创造极有利的条件。就污泥本身性质而言,其胶质絮体结构分散,孔隙率高,絮体颗粒中包含着较高的间隙水和吸附水,较难脱水,因而在进行污泥机械脱水前常常投加各种化学药剂来调理污泥。目前在各种污泥的调理方法中,化学方法是较为简单且应用较广的方法。常用的化学调理剂包括无机混凝剂(如石灰、氯化铁、、铝盐等)和高分子有机混凝剂(如壳聚糖、聚酰胺等)。由于无机混凝剂用量较大,会导致滤饼的体积增大,不利于污泥的处理处置和运输。而有机高分子混凝剂虽投加量小(一般为污泥干重的0.1%～0.5%),絮凝效果好,但其价格昂贵,有些由于其单体存在毒性(如聚酰胺),会造成环境的二次污染,从而增加污泥脱水的成本。

沸石在美国给动物吃了30年,当作药做人体实验有13年。被FDA(食物药品监督管理局)列入GRAS名单内(Generally recognized assafe)认定是安全的。被美国航空航天局NASA认证并应用于研究，是一个被国际化妆品原料词典ICID记录(记录编号:19488,高科技添加物) 的经验证为安全的无机物。

沸石的安全性已被俄罗斯卫生i部进行分析所确认可以使用在食品和医i疗实践，同时也被世界红十字会俄罗斯分会认可，同意将红十字标志用于该国以沸石为主要元素的膳食补充剂产品的商标中。

天然沸石的其他营养效应

由于沸石含有多种盐基离子,土壤施用沸石后对土壤养分和作物生长都有不同程度的影响。土壤全氮及有机质一般提高1%~5%,有效态养分则差异明显,碱解氮、有效磷、有效钾和有效硅均显著提髙。这是因为除了沸石具有保氮释磷的作用之外,还与沸石中全钾含量较高有关。

一般沸石全钾含量在3%~5%之间,而可溶性钾占了全钾的一半,这种钾绝大部分能被植物吸收。另外,由于沸石中含有较多的Ca2+和Mg2+等离子,这些离子可以提供作物有效养分,还可促进作物对磷的吸收。沸石中微量元素含量也较高。

沸石的施用对各种作物生长都有不同程度的促进作用。小麦和玉米施用沸石后,能提早出苗1~2d,提早成熟3~5d;胡萝卜施用沸石后,除增产外,还能提高P胡萝卜素的含量;沸石对大豆有蹲苗和壮苗的作用,促进大豆根瘤的形成,同时能有效控制大豆落花、落荚,提高大豆蛋白质的含量;

沸石分子筛为什么会有吸附作用？原理是什么？

依赖于自身的缝隙结构，沸石分子筛孔径均匀，内部间隙结构发达，比表面积大，吸附能力强，含有大量肉眼看不到的孔径，1克沸石材料中的孔径，展开后比表面积高达500-1000m2，具有特殊的用途。

不同分子间的吸附作用

也叫凡德瓦重力。虽然分子的运动速度受温度和物质的影响，但在微环境下，其运动速度是恒定的。由于分子间存在相互吸引的作用力，分子被沸石的孔洞抓住，将更多的分子继续吸入，直到沸石吸附饱和为止。

物理吸附

分子筛在除去液相和气相中的杂质时，其孔隙结构会产生很大的比表面积，从而很容易达到吸附的目的，而沸石孔壁上的大量分子由于分子间的吸附作用，能够产生强大的引力，就像磁力一样，能够将介质中的杂质吸入到孔径。

化学吸附

沸石表面除了物理吸附外，还常发生化学反应，这是因为沸石表面含有少量化学键、功能氢气和氧，这些化学键可含地氧化物或络合物，与被吸附物质发生化学反应，从而与被吸附的物质结合，聚集到沸石的内部和表面。