【正文】 的能力。袁鳳英,程明[19]等人分別采用溴代十六烷基吡啶(CPB) 與十六烷基三甲基溴化銨(HDTMA) 改性的天然沸石處理含Cr ( Ⅵ) 廢水。由于沸石獨特的性能，沸石已被廣泛應用于消除重金屬離子, 效果較好。因此。研究表明，重金屬污染對人群健康的危害是多方面、多層次的，其毒理作用表現(xiàn)為：造成生殖障礙，影響胎兒正常發(fā)育，威脅兒童和成人身體健康等。大多數(shù)重金屬屬于人體所必需的微量元素，但重金屬污染已經(jīng)成為威脅人類發(fā)展的重大環(huán)境問題。在采用生物曝氣濾池(BAF)工藝，以天然沸石為濾料處理印染廢水，氨氮的去除率、COD的去除率、SS的去除率，總氮的去除率及色度的去除率都能達到較高的值。印染廢水是我國目前主要的有害、難處理工業(yè)廢水之一，主要污染物有染料、漿料、助劑、纖維雜質、油劑、酸堿以及無機鹽等。改性沸石對苯胺的吸附率隨溫度的升高有所增大,但變化幅度不明顯。曹艷芳,盧曉巖[16]等研究了以溴化十六烷基三甲胺( HDTMAB)為改性劑制備的改性沸石對水中苯胺吸附性能和影響因素。沸石對有機污染物的吸附能力主要取決于有機物分子的極性和大小，極性分子較非極性分子易被吸附，隨著分子直徑的增大，被吸附進入空穴的機會就逐漸減少。（2） 去除水中有機物隨著現(xiàn)代工業(yè)特別是有機化工、精細化工以及高分子工業(yè)的迅速發(fā)展,水中的有機污染物呈多樣化、復雜化的特點[15]。沸石主要去除大分子量的腐殖酸,對小分子量的腐殖酸去除效果較差。董秉直，夏麗華，高乃云[14]等采用改性的浙江縉云天然斜發(fā)沸石,進行去除氨氮和腐殖酸的研究。5 g 粒徑270～833μm的沸石在振蕩2 h后,%. 通過動態(tài)吸附試驗,對比沸石再生前后的穿透曲線,發(fā)現(xiàn)沸石再生后的吸附能力與再生前相差無幾,有效壽命達151 h ,比再生前壽命縮短僅17 h. 則其有效壽命長并可重復再生使用。目前， 國內外工作者對用天然沸石除氨氮已作了較多的研究 。采用沸石除氨即是利用沸石對陽離子的選擇性交換能力以及可以再生的特性，由于各種陽離子的水合半徑的差異， 斜發(fā)沸石對 NH+4具有較強的選擇吸附能力其陽離子交換順序為：Cs＋Rb+K＋NH4＋Sr2+=Ba2+Ca2+Na＋Fe3+A13+Mg2+Li＋，從順序來看， 天然斜發(fā)沸石對銨離子具有較強的選擇吸附能力， 這主要是 NH+4 ， 較容易進入 。出廠水中氨氮的存在使給水管網(wǎng)中極易繁殖微生物，形成生物膜腐蝕管道，其氧化的中間產物亞硝酸鹽氮還對健康有害。具體應用在以下幾個方面；（1）去除水中氨氮當水體中氨氮濃度高時， 會導致水體富營養(yǎng)化， 造成藻類過度繁殖， 消耗水中的溶解氧， 甚至發(fā)生水華或赤潮， 對魚類和其它水生動物造成毒害， 破壞水生態(tài)環(huán)境。沸石可用做催化劑、干燥劑、水質軟化劑、吸附劑、離子交換劑等，在工業(yè)上常作分子篩，用來凈化氣體、石油及廢水處理，海水提鉀、淡化、硬水軟化等[12]。 沸石在水處理中的應用研究 沸石作為一種具有優(yōu)異功能的非金屬礦物材料，在工業(yè)中有廣泛的應用。② 非骨架元素的改性沸石的非骨架元素的改性,是利用沸石所具有的陽離子交換能力,將所需的陽離子與沸石上的補償陽離子進行交換,制得其它金屬離子型沸石。通過降低硅鋁比,可以顯著提高沸石的吸附能力和吸附容量。因為硅元素表現(xiàn)出正四價,而鋁元素呈正三價,沸石中鋁元素取代硅元素越多,產生的過剩負電荷也就越多,對極性分子或離子的吸附能力也就越強。通過對其骨架元素進行改性,改變硅鋁比,可以改變其基本性質。而目前利用有機陽離子HDTMA對天然沸石進行表面改性制備有機沸石以吸附水中的陰離子污染物,正成為目前研究熱點。用NaCl溶液對天然斜發(fā)沸石改性制得Na型沸石對水中的苯酚有較好的吸附效果。單純將活化后的沸石用于水處理是比較少的,沸石活化往往作為預處理而配合表面和結構改性共同使用來提高沸石的性能。②利用鹽酸等無機酸對沸石進行處理,可以吸附掉殘留在沸石內部通道和孔洞中的有機物和其它雜質,使孔洞和通道的連通性更好。試驗表明,經(jīng)無機酸處理后的沸石再經(jīng)過高溫焙燒,其吸附性能和離子交換性能大幅提高。通常采用質量分數(shù)4%～10%的鹽酸或硫酸對沸石進行活化,低于此濃度的酸對存在于沸石中的雜質吸附效果不好,而高于此濃度的酸會造成中和過程的不經(jīng)濟,不方便。經(jīng)高溫焙燒后的沸石在機械強度和吸附能力方面均有較大幅度的提高 。天然沸石經(jīng)干燥后再對其進行高溫培燒,控制焙燒溫度在350～580℃,焚燒時間90～120min,即為沸石的高溫培燒活化。沸石是自然界中廣泛存在的一種硅鋁酸鹽礦物!它為特殊的四面體結構!因而有較大的表面積和較高的離子交換和吸附能力! 使沸石在水處理中得到了廣泛的應用’ 天然沸石表面硅氧結構具有極強的親水性!且結構外部陽離子易水解!導致天然沸石吸附有機物的性能極差! 并且硅鋁結構本身帶負電荷!故天然沸石難以去除水中的陰離子污染物’因此對天然沸石進行改性提高其對有機物和陰離子的吸附能力! 能夠使天然沸石更為廣泛地應用于水處理領域，沸石在廢水處理領域中的應用現(xiàn)國內外學者已做了大量的研究!主要集中在對天然沸石改性,改性沸石處理廢水工藝的研究! 以及改性沸石的再生等方面! 但改性沸石在廢水處理中應用目前處于起步階段。（6） 在環(huán)境保護領域沸石可作除臭劑、清污控制劑（在多孔沸石表面涂以氧化鈦，利用光催化劑一氧化鈦在螢光燈下能發(fā)揮解除惡臭的作用的原理，可生產吸附有毒化學物質的環(huán)保建筑材料，以防止住宅裝修綜合癥的發(fā)生）。還可搞無土栽培和在蔬菜保護地上的應用。還可作肥料載體和土壤改良劑，起提高土壤含氮量，降低土壤粘性，提高透水性等作用?？梢源娓邘X土、石英、長石燒制外墻磚。（4） 在陶瓷工業(yè)領域用沸石制造輕質瓷磚，具有可鋸、可釘性能。④填料：沸石可作塑料、樹脂、涂料的充填料。②在吸附分離方面，沸石主要用于干燥劑，對氣體、液體進行分離、凈化和提純。⑤可加工成小顆粒，直接摻入水泥中作輕骨料，生產建筑砌磚、空心磚、輕質高強板材等。再環(huán)保方面做潔凈美化，污水過濾、煙塵過濾、隔音材料等。陶粒廣泛應用于新型建筑材料工業(yè)及建筑業(yè)，代替粘土磚。②用沸石作發(fā)泡劑，用于制造泡沫輕質建筑砌塊，配制多孔混凝土，生產硅鈣板、建筑灰膏等。（1） 在建材工業(yè)領域①作水泥活性混合材，水泥工業(yè)用量最大。這樣它們均勻的分布在沸石的籠內，具有極高的分散性，提高了催化劑的利用效率。河南信陽上天梯斜發(fā)沸石巖，在4mol/L的鹽酸中浸泡24小時（常溫）后，經(jīng)X衍射儀檢查，晶體結構未被破壞。（5）耐酸性沸石具有良好的耐酸性，如山東省斜發(fā)沸石和絲光沸石巖用不同濃度的鹽酸在100176。浙江省縉云縣老虎頭斜發(fā)沸石，連續(xù)加熱650℃12小時后，原有結構大部保持，但加熱到800℃時結構全被破壞。就熱穩(wěn)定性而言，一般絲光沸石優(yōu)于斜發(fā)沸石和方沸石，鉀型或鈉型沸石優(yōu)于鈣型或鉀鈣型斜發(fā)沸石，（我國斜發(fā)沸石屬于后者），高硅沸石優(yōu)于低硅沸石（我國的沸石屬于高硅沸石）。因此在沸石內部進行的許多催化具有擇形性。（3）擇形催化性能活化處理后的天然沸石，是具有催化性能的。有機離子交換劑包括磺化煤、離子交換樹脂和離子交換纖維等。離子交換劑分為無機和有機兩大類。主要用以回收貴重金屬離子。這些陽離子位于骨架外，是可以進行離子交換的離子源。由于分子篩骨架中含有大量的AlO4四面體，其骨架是荷負電的。晶體內外表面過剩自由能所決定的色散力和這種靜電引力的存在，使得沸石有優(yōu)良的吸附性能。結構比較空曠的沸石與活性炭的比表面積(800～1050m2/g)相近，結構空曠度較低的沸石也與微孔硅膠(500～600m2/g)相近，都明顯高于活性氧化鋁的比表面積(200～400m2/g)。在一定的物理化學條件下，具有精確而固定的直徑，小于這個直徑的物質能被其吸附，而大于這個直徑的物質則被排除在外。由于靜電力，沸石還對極性物質具有優(yōu)先選擇吸附作用。同時在硅(鋁)氧結構骨架間有許多通道和空穴，具有空曠的骨架結構，擁有巨大的空腔表面，每克樣品的內表面積高達1100m2，僅次于活性炭。每個硅(鋁)氧四面體單元，只有通過頂點彼此連接形成各種形式的結構。其基本結構為硅氧四面體(SiO4)和鋁氧四面體(AlO4)。nH2O，結構式為Ax/q[(AlO2)x(SiO2)y]nH2O，其中：A為Ca、Na、K、Ba、Sr等陽離子，B為Al和Si，q為陽離子電價，m為陽離子數(shù)，n為水分子數(shù)，x為Al原子數(shù)，y為Si原子數(shù)，y/x通常在15之間，(x+y)是單位晶胞中四面體的個數(shù)。由于沸石具有獨特的內部結構和結晶化學性質，因而使沸石擁有多種可供工農業(yè)利用的特性。硅氧四面體中的硅，可被鋁原子置換而構成鋁氧四面體。按孔道體系特征分為一維、二維、三維體系。（2）沸石的礦物特征沸石是族礦物的總稱，是一種含水的堿金屬或堿土金屬的鋁硅酸礦物。 目前比較著名的礦區(qū)（礦山）有：（1）浙江省縉云縣老虎頭、天井山混合型沸石巖礦區(qū)（“混合型”意指同一礦體或同一礦石中由斜發(fā)沸石和絲光沸石二者組成的混合型礦床，下同）（2）河北省赤城縣獨石口斜發(fā)沸石巖礦區(qū)（3）河北省圍場鹿圈斜發(fā)沸石巖礦區(qū)（4）山東省濰縣涌泉莊絲光沸石和斜發(fā)沸石巖礦區(qū)（5）山東省萊陽縣白藤口絲光沸石巖礦區(qū)（6）山東省萊西縣斜發(fā)沸石和絲光沸石巖礦山（7）黑龍江省海林一部落斜發(fā)沸石巖礦區(qū)（8）黑龍江省嫩江縣大石粒子斜發(fā)沸石巖礦區(qū)（9）河南省信陽上天梯斜發(fā)沸石礦區(qū)（10）遼寧省北票斜發(fā)沸石巖礦山（11）遼寧省彰武縣羅鍋溝絲光沸石巖礦區(qū)（12）吉林省九臺縣銀礦山混合型沸石巖礦區(qū)（13）內蒙呼和浩特郊區(qū)陶卜齊絲光沸石巖礦山等。已開采的有50余處。 我國是一個沸石資源豐富的國家，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的沸石巖產地主要分布在我國東部，有浙江、山東、河北、黑龍江、河南、吉林、遼寧、內蒙、廣東、廣西、福建、安徽、湖北、四川。獨聯(lián)體的沸石普查工作開始較晚，但由于對沸石資源的需要，也加強了沸石礦產的普查找礦，在土庫曼、外高加索等地找到了質量良好的20多個沸石礦床。日本沸石資源豐富，僅山形縣板谷地區(qū)，沸石礦床儲量可達數(shù)億噸。在外力地質作用中，沸石礦物分布很廣，特別多見于有火山碎屑形成的沉積巖中。從地質學上講沸石的形成是在內力地質作用中形成于晚期低溫熱液階段。　　在反硝化過程中會產生N2O是一種溫室氣體，產生新的污染，其相關機制研究還不夠深入，許多工藝仍在實驗室階段，需要進一步研究才能有效地應用于實際工程中。一些好氧反硝化菌已經(jīng)被分離出來，有些可以同時進行好氧反硝化和異養(yǎng)硝化（如Robertson等分離、）。所以若進行反硝化反應，必須在缺氧環(huán)境下。CANON工藝是在限氧的條件下，利用完全自養(yǎng)性微生物將氨氮和亞硝酸鹽同時去除的一種方法，從反應形式上看，它是SHARON和ANAMMOX工藝的結合，在同一個反應器中進行。與傳統(tǒng)工藝相比，基于厭氧氨氧化的脫氮方式工藝流程簡單，不需要外加有機炭源，防止二次污染，又很好的應用前景。（2） 厭氧氨氧化（ANAMMOX）和全程自養(yǎng)脫氮(CANON) 　　厭氧氨氧化是指在厭氧條件下氨氮以亞硝酸鹽為電子受體直接被氧化成氮氣的過程。短程硝化反硝化（將氨氮氧化至亞硝酸鹽氮即進行反硝化），不僅可以節(jié)省氨氧化需氧量而且可以節(jié)省反硝化所需炭源。（1）短程硝化反硝化　　生物硝化反硝化是應用最廣泛的脫氮方式。 新型生物脫氮法近年來國內外出現(xiàn)了一些全新的脫氮工藝，為高濃度氨氮廢水的脫氮處理提供了新的途徑。DO濃度: BODS/TN35。以甲醇為碳源為例，其反應式為: 6 N03+2CH30H→6 N02 +2CO2+4 H20 6 NO2 +3 CH3OH→3 N2+3CO2+3 H2O +6 OH。在缺氧條件下，由于兼性脫氮菌(反硝化菌)的作用，將硝化過程中產生的硝酸鹽或亞硝酸鹽還原成N的過程，稱為反硝化。d)。DO濃度:23mg/L。反應方程式如下 亞硝化:2 NH4++3 O2→2 N02 +2H20+4 H+ 硝化:2 NO2+O2→2 N03。亞硝酸菌和硝酸菌都是自養(yǎng)菌，它們利用廢水中的碳源，通過與。硝化反應是將氨氮轉化為硝酸鹽的過程，包括兩個基本反應步驟:由亞硝酸菌參與的將氨氮轉化為亞硝酸鹽的反應。其反應如下：NH3+3／4O2=3／2H2O+1／2N2NH4SCN+7／2O2=N2+ H2O+H2SO4+CO 生物法生物脫氮處理法就是利用微生物的新陳代謝功能，通過微生物的吸附、降解廢水中的有機污染物，將廢水中呈溶解、膠體以及微細懸浮狀態(tài)的有機物、有毒物等污染物質，轉化為穩(wěn)定、無害的物質的廢水處理方法?？墒菇够瘡U水中COD和NH3 N 的去除率分別達99．5％和99．8％。氯化法的處理率達90%100%，處理效果穩(wěn)定，不受水溫影響，投資較少，折點氯化法的缺點是加氯量大，費用高，工藝過程中，每氧化1mol的氨氮會產酸4mol，也就是說每氧化1mg/L的堿度(以CaCO3計)來中和產生的酸，從而增加了總溶解固體的含量，副產物氯胺和氯代有機物會造成二次污染。折點氯化法除氨的機理為氯氣與氨反應生成無害的氮氣，其反應方程式為：+→++++，兩者重量比為76：1，為了保證完全反應，一般氧化1mg氨氮需加910mg的氯氣。因此，該點稱為折點。它是將氯氣通入廢水中達到某一點，在該點時水中游離氯含量較低，而氨的濃度降為零。光化學氧化法目前尚處于研制階段，由于運行成本較大，尚難大規(guī)模的在生產中應用，但該項技術發(fā)展很快，在生產上的應用將為期不遠。這些化合物均比烷烴更加容易被水環(huán)境中的微生物所降解。光敏化降解主要的研究對象是水環(huán)境中的石油污染物直鏈烷烴。光催化氧化投入實際應用所需要解決的主要問題是確定長期運行過程中催化劑中毒情況及尋求理想的再生方法；解決催化劑的分離回收或固定化問題；反應器的設計及提高光能利用率等。該方法的強氧化性、對作用對象的無選擇性與最終可使有機物完全礦化的特點，使光催化氧化在飲用水深度處理方面具有較好的應用前景。但是，紫外—臭氧工藝對有機物或THMs的去除能力還有待進一步探討，而且該工藝費用較高，還不容易推廣應用。光激發(fā)氧化法是以臭氧、過氧化氫、氧和空氣等作為氧化劑，將氧化劑的氧化作用和光化學輻射相結合，可產生氧化能力很強的自由基。它對難降解而具有毒性的小分子有機物去除效果