经常看鱼文章的朋友一定知道沸石有很多种。
天然沸石至少有36种。常见的有白色、粉色和绿色。
不仅有天然沸石,还有人造沸石。但请注意,天然沸石的主要成分是铝硅酸钠,而人造沸石则不是。
目前市场上的沸石产品主要有块状沸石和粉状沸石粉两种形式。不管是哪种形式,它们的零售价格都很便宜,所以几乎每一个爱吃鱼的人都适合。
斜发沸石和丝光沸石是市场上较长的沸石,但请注意,我们看到的大多数沸石都是不纯净的,真正纯的沸石是半透明的。我们看到的沸石是造物主的石头,混合着杂质。这就解释了为什么我们看到的大多数沸石都是有色的。很难看到真正纯的沸石。
纯沸石的主要成分是硅四面体和铝四面体。在他们建造的这个奇妙的空间里,有无数的小孔,可以让一些小分子和小离子通过,但不能让大多数大分子和大离子通过。
注意!正是这种独特的矿物结构使沸石成为较出名的分子筛!
有趣的是,沸石可以用来吸附鱼缸中的氨氮,不是因为它是分子筛,而是因为它有吸附作用,所以沸石又被称为“氨吸附剂”。
但是,如果你认为沸石只具有神奇的“吸附”功能,那么沸石在你的鱼缸里真的被过度使用了!
沸石分子筛的晶体结构可分为三个组分:(1)铝硅酸盐骨架,(2)骨架中含有可交换阳离子m的孔洞,(3)位相水分子,即沸石水。
沸石的结构不同于石英和长石。石英和长石的骨架结构相对紧密,比重为2.6-2.7;沸石的骨架结构相对稀疏,比重为2.0-2.2。脱水空腔可大达47%,如菱晶石,甚至50%如合成沸石。
在长石结构中,金属离子被限制在由氧离子组成的晶体骨架的空隙中。除非晶体被破坏,否则这些金属阳离子很难自由移动。当Ca交换Na或K时,必须同时进行Si和Al的置换,即成对置换,这必然会引起Si/AI比值的变化。
在类长石结构中,金属离子分布在相对开放的互联空间中,比重为2.14~2.45。阳离子可以通过结构途径相互交换而不破坏晶体结构。方钠石和霞石曾被认为是沸石族矿物。
在分子筛结构中,金属阳离子位于晶体结构较大的孔或空穴中,并相互连接。因此,阳离子可以通过通道自由交换而不影响晶体结构。沸石中易发生2(Na,K)(Ca2+)的交换,而长石中不易发生。这种交换形式可能是离子交换的一种极端形式,限于沸石和类似矿物。
一般来说,沸石分子筛的水分子是弱的,与骨架离子和可交换的金属离子松弛。这些水分子比阳离子更自由地移动和进出通道。在热的作用下,它可以自由地分离和附着,而不影响其骨架结构。
沸石的催化性能
由于沸石具有很大的吸附表面,可以容纳相当多数量的吸附物质,因而能促使化学反应在其表面上进行,所以沸石又作为有效的催化剂和催化载体。
另外沸石有铝硅酸盐格架电荷,以及平衡离子的电荷,具有局部的高电场和格架上产生酸性位置,因而可以用于加速碳离子型的反应。此外它还能以交换具有催化活性的金属(如Pt、Pa等),使其能得到蕞大程度的分散,保持高的活性同时又可减少gui金属的用量。
在BAF整个工艺过程中,沸石滤料对BAF工艺的运行以及工艺对污水的处理效能具有重要的影响。这是因为沸石滤料在BAF工艺中作为微生物的载体,承担着微生物的附着以及固定的媒介作用,直接影响着BAF内微生物的生长、繁殖和脱落的整个过程,从而影响了BAF工艺对污水的去污效能。沸石滤料在BAF工艺中具有多重作用:
1、沸石滤料本身可作为一种吸附剂吸附并截留污废水中的悬浮物;
2、沸石滤料可以作为微生物的附着、固定的场所;
3、沸石滤料可在BAF工艺中起到切割、阻挡气泡的作为,增大氧气、废水、微生物三者之间的接触表面积。
因此沸石滤料的选择不仅在一定程度上影响着BAF反应器中的水动力状态,而且还决定了可供微生物附着生长的比表面积的大小,从而很大程度上影响着BAF反应器能否*运行及净水效能的优劣。
不同型号的BAF工艺对所配置的沸石滤料有一定的差异。如BIOPUR工艺因其运行过程中水流方向不同而适合以聚乙烯塑料为沸石滤料;BIOBEAD工艺因其运行过程中水流为升流式而适合采用聚乙烯塑料为沸石滤料;SAFE和BIOCAR-BONE工艺因其运行原料与其他BAF工艺不同而适合用膨胀页岩类为了沸石滤料;B2A工艺因其对处理各种污水具有很强的适用性因而可选用多种沸石滤料。故沸石滤料作为BAF工艺过程不可分割的一部分,BAF工艺的发展与沸石滤料的快速发展息息相关。