沸石是一種天然礦(kuang)物，價格低(di)，易獲得，且(qie)具有優良的吸(xi)附性(xing)能和離子交換(huan)性(xing)能。隨著對沸石研(yan)究的深入，在未來(lai)的發展(zhan)中，尤其在水處理方面將有著更廣(guang)闊的前景。

下(xia)面波濤小編(bian)來簡單闡述一下(xia)：“沸石在水(shui)處理方面的7大應用(yong)”。

1、軟化(hua)硬水(shui)

利用天然沸石可以作軟化硬水的預處理。如某廠家利用獨石口天然沸石進行軟化水的試驗，取得良好效果。若天然沸石改型后，作為離子交換劑可用于硬水的軟化處理。改型后的沸石對鈣鎂離子的交換能力有明顯提高，使水質達到或超過一般工業生產和取暖鍋爐用水標準。沸石的交換能力達280～340mol/m³。

2、降(jiang)低(di)氟含量

我國高(gao)(gao)氟地區(qu)水的氟含量嚴重超標，高(gao)(gao)氟嚴重危害了(le)人(ren)們的身體健康。應用20～40目斜(xie)發沸石制作了(le)除氟吸附過(guo)濾(lv)器，在氟病區(qu)進(jin)行試驗，處理后不(bu)僅含氟量降低(di)了(le)，而且濁度、鐵、汞、總(zong)硬度都得到了(le)一定(ding)程(cheng)度的改善，如表1。

 表1 原水(shui)的各(ge)項含(han)量與經除氟吸附過(guo)濾器處理后的各(ge)項含(han)量

表1原(yuan)水的(de)各項含量與經(jing)(jing)除氟(fu)吸附過濾器處理后的(de)各項含量經(jing)(jing)處理后，含氟(fu)量符(fu)合(he)國(guo)家規定的(de)飲(yin)用水標準(F≤1mg/l)。同時，估(gu)算(suan)處理費用為每立方米≤0.5元。

3、除去(qu)和回收水中的重金屬離子(zi)

通(tong)常將比重(zhong)(zhong)在5以上的(de)金屬(shu)(shu)稱為(wei)重(zhong)(zhong)金屬(shu)(shu)。冶(ye)煉廠、有色金屬(shu)(shu)礦山等(deng)化學工業部(bu)門(men)所(suo)排放(fang)的(de)含重(zhong)(zhong)金屬(shu)(shu)陽離(li)子的(de)廢水造成環境污(wu)染，對人(ren)體產生很大危害。試驗表明，絲(si)光沸(fei)(fei)(fei)(fei)石和斜(xie)(xie)發(fa)沸(fei)(fei)(fei)(fei)石對于消(xiao)除重(zhong)(zhong)金屬(shu)(shu)離(li)子的(de)效果較(jiao)佳。特別是(shi)用(yong)(yong)堿處理(li)(li)過的(de)沸(fei)(fei)(fei)(fei)石，其吸附(fu)量(liang)可以得到大大提高。用(yong)(yong)0.05mol/LHCI可濃縮(suo)回收吸附(fu)的(de)重(zhong)(zhong)金屬(shu)(shu)離(li)子，用(yong)(yong)NaOH溶(rong)液可使沸(fei)(fei)(fei)(fei)石再生。當pH值大于4時(shi)，經沸(fei)(fei)(fei)(fei)石處理(li)(li)的(de)污(wu)水即可消(xiao)除污(wu)染。在除砷方面，已取得出了較(jiao)好的(de)效果。有人(ren)對不同產地的(de)斜(xie)(xie)發(fa)沸(fei)(fei)(fei)(fei)石進行了研究，發(fa)現對砷具有較(jiao)大吸附(fu)力的(de)是(shi)格(ge)魯吉(ji)亞(ya)共(gong)和國捷格(ge)維和捷扎米產的(de)斜(xie)(xie)發(fa)沸(fei)(fei)(fei)(fei)石，吸砷量(liang)為(wei)0.21～0.22mg/g。

4、消除水中的放(fang)射性物質

利用沸石的離子交換性能可消除水中的放射性137Cs和90Sr，而且交換了137Cs的沸石可原封不動地作為放射源使用，斜發沸石和絲光沸石就有很好的交換能力。為了不使放射性物質擴散污染，通過熔化沸石，可使放射性離子長久固定在沸石晶格內，因為熔化沸石的小片溶解作用進行是很慢的，失去1%的放射性物質需要500年。國外試驗證明：當含低放射性廢液通水容量比值達到5000，它對137Cs仍有99%的除去能力。我國北京師大化學系放射化研究室也用天然沸石對137Cs的交換性能進行試驗，在模擬1mol/LHNO₃介(jie)質的強(qiang)放射性(xing)(xing)廢(fei)水中(zhong)，137Cs的回(hui)收率達(da)96%。另據報導，核工(gong)業部已將天然沸石應用于原子(zi)能領域進(jin)行放射性(xing)(xing)廢(fei)水處理。

5、處理城市污水和地下水

利(li)用(yong)絲光(guang)沸(fei)石吸附工藝(yi)可以(yi)生(sheng)產(chan)(chan)富(fu)(fu)氧(yang)(yang)(yang)空氣(qi)。日本琦玉(yu)縣所澤(ze)市(shi)污水處理(li)廠，利(li)用(yong)投送活化污染工藝(yi)代替原來(lai)的空氣(qi)活化污染工藝(yi)生(sheng)產(chan)(chan)富(fu)(fu)氧(yang)(yang)(yang)空氣(qi)。富(fu)(fu)氧(yang)(yang)(yang)裝置主要由3個(ge)吸附塔組成(cheng)，每個(ge)塔充填天(tian)然(ran)絲光(guang)沸(fei)石5.9m，生(sheng)產(chan)(chan)能力為(wei)120m/h，氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)濃度為(wei)85%～90%。新工藝(yi)的優(you)點是(shi)設備(bei)占地面積(ji)小，因為(wei)不(bu)需要沉降池(chi)和其(qi)它(ta)設備(bei)；其(qi)次是(shi)運轉過程沒有(you)噪聲，也不(bu)散發(fa)令人不(bu)快的氣(qi)味(wei)。我國(guo)國(guo)家非金屬礦資源綜(zong)合(he)利(li)用(yong)工程技術研究院已在實驗室開發(fa)成(cheng)功一種新型的LSX富(fu)(fu)氧(yang)(yang)(yang)分(fen)子篩產(chan)(chan)品(pin)。

6、消(xiao)除廢水中的氨氮和磷

廢水(shui)中氨(an)氮和(he)磷含(han)量(liang)(liang)過多會引起水(shui)的(de)(de)富營養化，導致藻類(lei)的(de)(de)過量(liang)(liang)繁(fan)殖，造成(cheng)水(shui)體(ti)(ti)污濁(zhuo)和(he)魚(yu)類(lei)死亡的(de)(de)公害，因此(ci)引起水(shui)質惡化。同時，氨(an)氮的(de)(de)耗(hao)氧特性會使(shi)水(shui)體(ti)(ti)的(de)(de)溶解氧降低，而且(qie)當水(shui)體(ti)(ti)的(de)(de)pH值(zhi)較高時，氨(an)對魚(yu)類(lei)等水(shui)生物具(ju)有毒性。利用(yong)天然沸石去除城(cheng)市(shi)廢水(shui)或工業廢水(shui)中的(de)(de)氨(an)氮，在國(guo)內外獲得(de)了較為(wei)廣泛的(de)(de)研究，其反(fan)應(ying)原理為(wei)：

Z^-M⁺+NH⁺₄=Z-NH⁺₄+M⁺式中：Z^-為沸石，M⁺為沸石(shi)中(zhong)的金屬離子。

其交(jiao)(jiao)換(huan)容(rong)量(liang)(liang)取決于沸石(shi)(shi)礦中(zhong)沸石(shi)(shi)含(han)量(liang)(liang)，反應溫度及溶液(ye)的(de)(de)pH值。一般交(jiao)(jiao)換(huan)容(rong)量(liang)(liang)隨溫度的(de)(de)升(sheng)高而增加(jia)，隨交(jiao)(jiao)換(huan)溶液(ye)的(de)(de)pH值的(de)(de)增加(jia)而加(jia)大。但因堿性溶液(ye)對沸石(shi)(shi)吸附不利，因此(ci)，以pH<7.5為宜。利用沸石(shi)(shi)從城(cheng)(cheng)市廢(fei)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)去(qu)除(chu)氨(an)(an)，研(yan)究(jiu)了(le)利用沸石(shi)(shi)去(qu)除(chu)氨(an)(an)的(de)(de)離子交(jiao)(jiao)換(huan)能力，實(shi)驗結果表明：該沸石(shi)(shi)能有效去(qu)除(chu)城(cheng)(cheng)市廢(fei)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)95%的(de)(de)氨(an)(an)，出水(shui)(shui)(shui)中(zhong)銨(an)(an)(an)離子濃度低于有關排放標準。進行了(le)含(han)銨(an)(an)(an)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)研(yan)究(jiu)，實(shi)驗對象為天津同化(hua)(hua)工廠鈦酸鋇生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)中(zhong)產(chan)生(sheng)的(de)(de)洗滌(di)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)，試(shi)驗裝置為三級串聯(lian)的(de)(de)沸石(shi)(shi)過(guo)濾柱，沸石(shi)(shi)量(liang)(liang)為600g，吸附溫度為21℃，含(han)銨(an)(an)(an)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)流速(su)為17m/h，銨(an)(an)(an)含(han)量(liang)(liang)為300～400mg/l。吸附開始時，排出的(de)(de)凈化(hua)(hua)液(ye)中(zhong)銨(an)(an)(an)含(han)量(liang)(liang)幾乎為0，由此(ci)可見沸石(shi)(shi)對銨(an)(an)(an)的(de)(de)強(qiang)吸附能力；隨后隨著含(han)銨(an)(an)(an)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)通過(guo)量(liang)(liang)的(de)(de)不斷增加(jia)，凈化(hua)(hua)液(ye)中(zhong)的(de)(de)銨(an)(an)(an)含(han)量(liang)(liang)緩慢上升(sheng)，當通量(liang)(liang)達30500ml/h時，凈化(hua)(hua)液(ye)的(de)(de)銨(an)(an)(an)含(han)量(liang)(liang)為14.98mg/l(國(guo)家標準為15mg/L)。

研制的生物沸石反應器能除去水中的NH₃—N，NO₂—N等。生物沸(fei)石反應器是(shi)以通過特定(ding)處理的顆粒沸(fei)石作為生物載體的一種(zhong)固定(ding)生物膜處理裝置。處理效(xiao)果(guo)好，如(ru)表2。

表2 生物沸石預處理、生物活性炭預處理和生物陶粒預處理對主要污染物指標的去除比（mg·L^-1）

注：括號內數據為去除效率（%）

7、用于(yu)海(hai)水(shui)淡化

利用(yong)(yong)(yong)沸石(shi)的(de)交(jiao)(jiao)換(huan)能(neng)力，人工合成(cheng)(cheng)的(de)銀(yin)離(li)子(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)沸石(shi)，加少許(xu)活性碳等物質，制成(cheng)(cheng)化學脫鹽(yan)劑使海水脫鹽(yan)。其主要成(cheng)(cheng)分為銀(yin)式(shi)泡沸石(shi)。因為價(jia)格(ge)較(jiao)貴(gui)，所(suo)以目前只限用(yong)(yong)(yong)于軍隊緊急救生(sheng)用(yong)(yong)(yong)。脫鹽(yan)劑作(zuo)用(yong)(yong)(yong)原(yuan)理是：沸石(shi)是一種無機離(li)子(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)樹(shu)脂(zhi)，它具(ju)有交(jiao)(jiao)換(huan)陽(yang)離(li)子(zi)的(de)能(neng)力，銀(yin)離(li)子(zi)能(neng)與氯離(li)子(zi)反應(ying)生(sheng)成(cheng)(cheng)氯化銀(yin)沉淀(dian)，因此銀(yin)式(shi)泡沸石(shi)能(neng)去除氯、鈉、鈣(gai)、鎂(mei)離(li)子(zi)；氫型強酸性陽(yang)離(li)子(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)樹(shu)脂(zhi)，也能(neng)去除鈉、鈣(gai)、鎂(mei)等離(li)子(zi);氫氧化鋇的(de)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)是除去鎂(mei)、硫(liu)酸根(gen)離(li)子(zi)，這些作(zuo)用(yong)(yong)(yong)如下列反應(ying)式(shi)所(suo)示：

AgZ（銀式泡沸石）+Na⁺（或Ca²⁺、Mg²⁺）+Cl^-→NaZ+AgCl↓Ba(OH)₂+Mg²⁺+SO^2-₄→Mg(OH)₂↓+BaSO₄↓通過上述反應，海水中的主要成份（Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO^2-₄）等離(li)(li)子都成為(wei)不(bu)溶性(xing)的沉淀物，這些沉淀物經過(guo)(guo)濾裝置分離(li)(li)除去后，濾過(guo)(guo)水便是可供飲用的淡水。