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沸石在水处理中的应用
沸石是一种较为廉价的多孔矿物材料,工业上广泛用作催化剂、吸附剂、离子交换剂和废水处理剂等。
1.去除有机污染物:有机污染物是一类主要污染物,沸石对有机污染物的吸附能力主要取决于有机物分子的极性和大小,极性分子较非极性分子更易被沸石滤料吸附,随着分子直径的增大,被吸附进入孔穴的机会逐渐减小。如OH、CO、NH2、C6H5等有机分子,都能被沸石强烈吸附,一些常见的无机污染物,如酚类、苯胺、苯醌、氨基酸等,多有极性,分子直径始终,可被沸石滤料吸附而去除。
2.除氨氮:去除氨氮是利用沸石滤料对阳离子的选择性交换和再生特性。斜发沸石对阳离子交换顺序为:Cs+>Rb+>K+>NH4+>Pb2+>Ag+>Ba2+>Na+>Sr2+>Ca2+>LI+>Cd2+>Cu2+>Zn2+,在上述各种阳离子共存的溶液中,除Cs+、Rb+、K+外,优先吸附的是NH4+;用斜发沸石滤料进行离子交换,处理后水中氨氮去除率可达到95%以上。
3.降低氟含量:我国高氟水分布广泛,对人体危害甚大,目前降氟方法很多,但均存在一些弊端,活化沸石作为一种新型降氟材料正越来越受到人们的关注。沸石除氟有很多优点:可对含氟量不同的原水有效的除氟,处理后水质澄清、透明,含氟量达到 饮用水标准;并且处理成本低、装置简单、易再生。
4.去除重金属离子:因为沸石具有很大的离子交换能力和软化硬水的功能,所以沸石具有综合治理污染水源的功能,能同时去除水中的Fe3+、Ni2+、Co2+、Pb2+、Hg2+等重金属离子。
5.作污水滤料。
沸石粉在水产饲料业中的应用功效
(1)沸石粉是量元素添加剂的良好载体,它的结构空旷,具有许多排列整齐的晶穴和孔道;含有大量离子,而且相当活泼。沸石所含的各种元素大都以可交换离子状态和可溶性盐基形式存在;且分子结
构属于开放型,有很大的吸附表面和很多的大小均一的空腔和通道。在消化道内,沸石粉可选择性地吸附胃肠中的细菌及NHs, HzS, CO2和SO2等有毒气体及重金属和代谢产物,并将体内的钙、镁、钾
、钠等交换出来。因天然沸石的有效成分属黏土矿物,故饲料中的营养成分被天然沸石吸附后可增加食物的黏滞性,延长在消化系统中的保留时间,增加机体对营养物质的吸收,从而提高饲料及各种
量成分的利用率。天然沸石具有吸附性,量元素等各种量添加物容易被吸附于沸石粉上,故天然沸石粉是很好的饲料添加剂载体。
(2)在饲料中添加3%~5%的沸石粉,对水生动物有明显的促生长作用饲料中的沸石粉与营养成分相混合,可以使动物肠黏膜厚度增加,肠腺发达使动物的消化功能增强,同时还可以增加胃肠道腺体分泌
的消化酶数量,便于饲料营养成分的充分吸收。沸石粉含有钙、磷、钠、钾、镁、锌、铜、锰等元素,这些都是饲料中不可缺少的元素。饲料中添加沸石粉,可以使这些元素得以补充。此外,沸石粉
还含有铁、镍、铂、硒等量元素,都是动物体内酶的物质,可以大大提高动物体酶的活性。沸石粉在机体内对某些生物酶也起催化作用。因此,沸石粉可以提高机体对营养物质的吸收率,提
高饲料报酬。研究表明,在鱼配合饲料中添加3%~6%的沸石粉,可使草鱼增重率由对照组的39. 5%提高到47. 6%~51.1%,有明显的增重效果。利用沸石粉和沙棘果渣作为饲料中的矿物质和维生素添加剂
是完全可行的。与现出售的人工合成添加剂相比不但不会影响鱼体生长,还使鱼产量增加11%,提高鱼肉的品质,改善外观色泽,降低了饲料成本,节省了饲料。在草鱼饲料中添加一定量的沸石粉后,
引起草鱼血液尿素氮的下降,同时使草鱼相对增重率提高,饲料系数下降,肌肉养分积累(粗蛋白、粗脂肪)有所增加,血糖值上升。在0~7.5%的添加量范围内,4. 5%添加量对草鱼具有较好的促长效果
,有较好的饲料利用率。在草鱼饲料中添加5%的沸石粉及2. 5%沸石粉+2.5%过磷酸钙矿补剂的饲料后,草鱼在生长、肥满度、消化率、血液蛋白、血液尿素氮等项指标上均有优于基础饲料对照组的趋
势,尤以2.5%沸石粉+2.5%过磷酸钙组更好。利用斜发沸石作鲤鱼饲料矿物质添加剂的研究表明,利用2%的斜发沸石(180 目)代替对照组的无机盐,其他与对照组相同,投饵率7%,日喂4次,结果试验
组比对照组平均增重率提高10.52%。饵料系数比对照组低38.26%。尽管沸石粉含有较多的矿物质元素,但对鱼类来说,其营养作用是不完善的,在鲁鱼饲料中加入2%的沸石粉或者说沸石粉与混合无机
盐的比例为1 : 3时,沸石粉对混合无机盐有营养补充作用,而过多使用沸石粉会导致鱼体生长缓慢,饲料蛋白质效率及饲料效率降低,导致饲料消化利用率降低。