沸石在水处理中的综合运用

    天然沸石在实际运用中，往往要通过改性才能达到最好的效果，而且还要与其他吸附剂一起使用，比如：活性炭，以达到互补不足的作用。另外，天然沸石还运用于城市污泥处理。
用稀土镧改性的沸石与天然沸石作对比实验研究，试验表明：用稀土镧改性的沸石与天然沸石相比,对氨氮和正磷的去除率都有很大程度的提高,尤对正磷的去除率提高数10倍,去除率最高可达99%。改性稀土沸石同步脱氮除磷的最佳pH在4左右,对氨氮的去除率达83% ,对正磷的去除率在90%以上;进水pH在4～8范围内时,出水均在6～9之间。吸附饱和的沸石能够高效再生,经7次再生后的去除率仅降低7%。镧改性沸石能够同步除磷脱氮,利于降低微污染水处理成本。因此, 用稀土镧改性的沸石对于氮磷微污染水的治理,是一种新的有益的探索和尝试。
    利用天然斜发沸石作为微动力砂滤器的滤料,研究了它去除水中氨氮、悬浮物的效果。结果表明:天然斜发沸石对氨氮的去除率可达到95% ,对悬浮物的去除率可达到90.94 %。天然沸石作为滤料不会增加水中有害金属离子浓度,将它应用于微动力砂滤器中,能显著增强过滤单元去除悬浮物及氨氮的能力。用沸石作为滤料应用于微动力砂滤器中强化过滤,是一种节能、有效、安全的提高水质的方法。目前,这种砂滤器已经有一万多台应用于世界各地的中小型水厂中,国内近几年也有工业应用的报导。用沸石微动力砂滤器已在石家庄某废水回用工程中得到了应用。实践证明,沸石微动力砂滤器,运行效率高,可以24h连续运转,过滤出水水质稳定,运行维护费用低。因此,这种砂滤器可在城市污水深度处理中推广应用。
    利用天然沸石作为生态床系统的基质对城市污泥进行处理,并在相同条件下,和砾石基质的处理效果进行了比较。结果表明,在生态床系统运行过程中,天然沸石对城市污泥处理的效果都优于砾石。天然沸石作为生态床基质有砾石不可及的特点,在TN、TP、氨氮及重金属方面的处理效果均远远高于砾石床。沸石生态床系统运行一年后,除了Hg超标外,其余元素均已达污泥农用标准,效果显著。天然沸石用于城市污泥处理,是一种新的研究方向。沸石生态床可广泛应用在中小城市的污水处理厂中,代替污泥处理的传统工艺。
    另外，为了筛选出一种既能提高常规活性污泥系统的除污效能,又能加强其抗冲击负荷能力的方法,考察了投加沸石粉的活性污泥系统对石化废水COD和氨氮的强化去除效果,研究了污泥絮体的性状和结构以及微生物DNA的多样性,探讨了沸石强化活性污泥系统对污染物去除的机理。模拟高氨氮浓度的进水对沸石强化活性污泥系统进行冲击的试验表明,沸石强化系统对氨氮的冲击比对照组有较强的耐受性;冲击后采取投加沸石粉的补救措施表明,它对于冲击造成的损伤有较好的修复效果。沸石强化活性污泥系统对有机物和氨氮的去除有强化作用,投加沸石粉50mg/L可使COD去除率平均提高约10% ,氨氮去除率提高15%。沸石强化的活性污泥系统对于氨氮的冲击具有明显的耐受性,沸石投加组(50mg/L) 对COD 和氨氮的去除率比对照组分别高5 %～8%和3 %～12%。投加沸石使得曝气池中的硝化细菌类群增加,硝化速率提高,出水的硝酸盐氮浓度明显提高。分子生态学分析表明,投加沸石后活性污泥系统中微生物的DNA多样性、丰富度和均匀度均有提高。对于受到短暂氨氮冲击的正常运行活性污泥系统,通过投加50mg/L的沸石粉,可使处理系统在较短的时间内恢复到处理以前的状态。