沸石在水处理中应用的分析研究进展及前景

安徽农学通报2023年21期资源·环境·植保沸石在污水处理中的研究现状与应用前景李雪英1，2（1大理大学基础医学院，云南大理671000；2大理大学农学与生物科学学院，云南大理671003）摘要沸石是一种具有良好吸附及离子交换性能的硅铝酸盐矿物，资源储量丰富。

沸石常被用于去除废水中氨氮、磷、重金属以及有机物等污染物。

本文从沸石的结构和组成入手，综述了沸石的基本特性以及在污水处理中的研究现状，并展望了应用前景。

关键词沸石；污水处理；研究现状；应用前景中图分类号X52文献标识码A文章编号1007-7731（2023）21-0119-04Research status and application prospects of zeolite in sewage-treatmentLI Xueying1,2（1School of Basic Medicine,Dali University,Dali671000,China;2School of Agriculture and Biological Sciences,Dali University,Dali671003,China）Abstract Zeolite is a type of aluminosilicate mineral with excellent adsorption and ion exchange properties,with abundant resource reserves.It is often used to remove pollutants such as ammonia nitrogen,phosphorus,heavy metals, and organic matter from waste water.This paper introducted the structure and composition of zeolite,reviewed the basic characteristics of zeolite and the research status in sewage-treatment,and prospected the application prospects of zeolite in sewage-treatment.Keywords zeolite;sewage-treatment;research status;application prospect沸石是由硅酸盐矿物组成，广泛分布于自然界中。

沸石的作用机理及其在水产中的应用研究沸石是一种珠粒状或者颗粒状的矿物，其4面体状的孔道构成了大量的表面积，使得其具有特殊的吸附、分离和改善水质的作用。

沸石具有亲水性好，有机物的吸附力强、有机物的活性位也较多等特点，因此，在水产生物养殖过程中，可以使用沸石处理水质，从而达到改善水质的效果。

沸石具有良好的抑菌作用，可以有效抑制水体中有害微生物的滋生，降低水体中有毒物质的浓度。

沸石具有能吸附饲料残渣、有机物、重金属离子、斑驳及颜色等污染物质的能力，能有效去除水中的污染物。

另外，沸石还可以用于减轻水体中的激素、酸碱度、氯化物等参数的变化。

沸石在水产养殖中的应用，可以改善水质，降低污染物的浓度，减轻河流、湖泊、港口、海域等地水体的危害，对水体的环境保护和能源开发都有重要作用。

该方法主要用来改善水体质量，进行污染物的吸附，而且可以重复使用，从而降低成本。

沸石在水处理中的应用沸石是一种具有架状结构的含水多孔性碱或碱土金属硅铝酸盐矿物，其主要结构为硅氧四面体，其中部分si4+被Al3+替代形成铝氧四面体。

硅氧四面体通过氧原子进行连接，形成许多的空穴和孔道，使得沸石具有较大的比表面积和较多的吸附位点；而在铝氧四面体中，铝原子是三价，不能与氧原子产生电荷平衡，导致铝氧四面体带负电，过剩的负电荷能够吸引带正电荷的金属阳离子(碱金属或碱土金属离子)，这些阳离子与铝硅酸盐结合较弱，具有很大的流动性，能够与周围水溶液中的阳离子发生交换作用，交换后沸石的结构不被破坏，这种独特的结构决定了沸石具有强的离子交换和吸附性能。

沸石资源分布广泛、储量大，廉价易得，而且可以通过再生重复利用。

沸石结构上的独特性和资源上的分布优势及其可循环利用的特点使其已成为废水处理工艺中常用的水处理剂之一，被广泛应用于废水中氮磷、重金属、有机物等污染物质的去除。

本文就近年来对沸石在水处理中的应用、吸附机理、改性方法以及再生方法的主要研究进展进行了论述，展望了其应用前景，探讨了沸石处理废水时急需解决的问题及进一步研究的方向。

1、去除废水中的氦磷氮磷可使某些藻类恶性繁殖，导致水体富营养化，已影响到人类的生产和生活。

去除氮磷的材料和方法有许多，其中利用沸石的离子交换和吸附特性去除氮磷是目前国内外研究的热点。

沸石对氨氮的去除机理为对非离子氨的吸附作用和对离子氨的离子交换作用。

其原因是氨为极性分子，而沸石表面带负电，因此对氨具有较强的吸附作用。

离子态的氨氮可以通过沸石中的孔道和孔穴，到达沸石表面，与沸石晶格中的阳离子如Ca2+、Mg2+等发生交换，从而使水中的离子态氨氮减少。

天然沸石的选择交换性顺序一般为：Cs+>Rb+>K+>NH4+> Ba2+>S2+r>Na+>Ca2+>Fe3+>A1>Mg>Li>Cd>Cu>Zu。

天然沸石作为有效吸附剂在水和废水处理中的应用摘要：天然沸石是含量丰富且低成本的资源，是一种结晶水合硅铝酸盐，其骨架之外的孔隙中，含有含有水，碱和碱土金属阳离子。

由于其阳离子交换能力和分子筛性质，过去几十年内天然沸石已被广泛用作分离和纯化过程中的吸附剂。

在本文中，我们回顾了天然沸石作为吸附剂在水和废水处理中的最新发展，讨论了天然沸石的性质和改性。

世界各地的各种天然沸石对于阳离子如铵和重金属离子具有不同的离子交换能力。

一些沸石还能从水溶液中吸附阴离子和有机物。

天然沸石的改性可以通过几种方法进行，例如酸处理，离子交换和表面活性剂官能化，使改性沸石获得较高的有机物和阴离子吸附能力。

关键词：天然沸石、吸附作用、无机离子、有机物、水处理1.引言如今，由于缺乏干净的饮用水，世界正面临水危机。

随着各行业的快速发展，工业生产已经产生了大量的废水，排放到土壤和水体系中。

废水通常含有许多污染物，如阳离子和阴离子，油和有机物，对生态系统产生了强烈的毒性作用。

去除这些污染物需要低成本、效率高的技术，并且在处理废水处理方面，在过去几十年中已经开发了各种技术。

目前，吸附被认为是用于水和废水处理中相对简单和有效的技术，并且该技术的成功在很大程度上取决于有效吸附剂的发展。

活性炭[1]，粘土矿物[2,3]，生物材料[4]，沸石[5,6]和一些工业固体废物[7,8]已经被广泛用作废水处理中吸附离子和有机物的吸附剂。

自从最初在火山沉积岩中发现沸石矿物以来，世界许多地区都发现了沸石凝灰岩。

在过去几十年中，天然沸石已经在吸附，催化，建筑工业，农业，土壤整治和能源[9,10]等方面得到了应用。

据估计，世界天然沸石消费量为308万吨，2010年将达到550万吨[11]。

天然沸石是具有多孔结构的水合硅铝酸盐矿物，具有一系列宝贵的物理化学性质例如阳离子交换，分子筛，催化和吸附。

由于这些性质和世界范围内的广泛存在性，天然沸石在环境应用中的应用正在引起新的研究兴趣。

沸石在水处理中的应用沸石在水处理领域的应用，国内外学者们已经做了比较广泛深入的研究，沸石是一种天然矿物，具有成本低、处理效果好的特点，在水污染处理中应用可以降低处理的成本；应用沸石的处理设备比较简单，沸石用于去除氨氮、有机污染物质、金属元素、射性物质、杀菌等都有明显的效果，可以用于处理废水，是一种有发展前途的水处理材料。

但是，我国在环保方面对沸石的开发利用与国外发达国家相比起步晚、水平低、速度慢。

目前，我国对沸石矿产资源的开发仍处于初级阶段，应加强沸石在污水处理材料方面的研究，力求开发新产品，并尽快将其转化为生产力，以适应社会发展的需要，使廉价的沸石在环保方面发挥更大作用。

另外，由于沸石在水处理中的研究与应用越来越多，所以应重视吸附饱和沸石的最终处置问题，避免造成二次污染。

1、去除水中氨氮氨氮存在于许多工业废水中，氨氮排入水体，特别是流动较缓慢的湖泊、海湾，容易引起水中藻亡。

氨氮还使给水消毒和工业循环水杀菌处理过程增大了用氯量；对某些金属，特别是对铜具有腐蚀性；当污水回用时，再生水中氨氮可以促进输水管道和用水设备中微生物的繁殖，形成生物垢，堵塞管道和用水设备，并影响换热效率。

利用沸石去除生活污水以及工业废水中的氨氮，国内外已有较多的研究。

沸石构架中有一定的空腔和孔道，决定其具有吸附、离子交换作用。

又因为天然沸石是一种较廉价的矿物质，成本较其它吸附剂低，再生成本低，再生液经吹脱后可重复利用，由此表明沸石是一种较为理想的脱氮吸附剂。

2、去除废水中的重金属离子镉、汞、铅、锌等重金属离子是造成环境污染、对人体极为有害的物质，消除方法有活性炭吸附法、溶剂萃取法和离子交换法等。

实验表明，用沸石特别是用NaOH，HCl和NaCl 处理过的沸石处理上述重金属离子效果较好，被沸石吸附交换的重金属离子，还可浓缩回收，沸石经处理也可再生使用。

3、去除水中的氟氟是电负性最高的元素，是相当活泼的非金属元素，当氟离子大量存在时，有毒性作用。

黧盟甄、天然沸石在水处理中的应用研究姚文华秦云(保山学院生化系，云南保山678000)f}商要】沸石是一种具有优异的吸附、离子交换雎能的硅铝酸盐矿物，在环境治理中有广泛的应用前景。

本文对天然沸石的结构，近几年采国内外应用天然沸石女隰环境废水的应用进行了论述。

l关键闭天然沸石；硅铝酸盐；废水处鲤；应用沸石是1756年由瑞典矿物学家根据某些硅酸盐矿物在硼砂熔珠试验中的行为引入的名称(寓意“沸腾的石头”)。

1997年，国际矿物学协会新矿物及矿物命名委员会沸石专业委员会将沸石矿物定义为一类结晶物质，其结构以四面体连接形成的格架为特征，四面体由4个氧原子围绕—个阳离子组成，这种格架含有以通道和空笼形式存在的空腔，空腔中通常由水fFT-删的格架外阳离子占据，通道的尺寸足够大到可允许客体分确甬过。

水污染的治理历来受到人们的关注，过去工业废水的§b理一般用活性炭作吸附剂，但由于活性炭造价高，再生复杂且费用昂贵，使污染处理在经济上难以承受。

寻找和开发f$粥氏廉的环保技术一直是人们研究和开发的重点。

由于天然沸石具有孔隙度高、比表面积大，离子交换性、吸附性、催化性、耐酸性、耐热性、耐辐射性等优点，因此其在水污染的治理中发挥了很大的作用并取得了许多新的研究成果。

1天然沸石的一般结构和特性沸石的化学组成十分复杂，因种类不同有很大差异。

一般化学式为：A m Bq02cl nH20，结构式为舢阳盼IO咖幅i O矧nH20，其中A为Ca、K、N a等阳离子；B为A I和S i；q为阳离子电价；m为阳离子数；13为水分子数：x为A|原子数；Y为Si原子数：y／x通常在1—5之间；仅+”是单位晶胞中四面体的个数。

沸石晶体结构的基本单位是硅．(铝)氧四面体，硅氡四面体通过桥氧连接，在平面上显示为多种封闭环状结构，有四元环、五元环、六元环、八元环、十二环、十八环等，在三维空间上可形成多种形状的规则多面体，构成沸石的孔穴或笼。

沸石在微污染水处理中的应用研究随着社会经济的发展，全球用水量逐渐增加，水资源逐渐紧缺。

我国饮用水水源水质形势严峻，现有水厂的常规处理工艺已经不能保证出水水质，因此寻求高效、实用、经济的水处理方法具有十分重要的现实意义。

本文着重介绍沸石在微污染水处理中的应用和各种改性沸石、生物沸石在微污染源水、生活污水和工业废水处理中的应用研究进展，以及与其他处理工艺组合后对微污染水体处理的协同效果。

并对其在水处理中的应用前景作出展望。

标签：沸石；微污染水；组合工艺1、我国微污染水源水现状微污染水源水是指受到工农业和生活污水污染，其中部分项目超过《地表水环境质量标准》（GB3838—2002）中Ⅲ类水体规定标准的饮用水源水。

主要指受有机物污染的水源水，有机污染物一部分来源于生活性有机污染，其主要污染指标为高锰酸盐指数和氨氮。

另一部分来源于工业性有机污染，其主要污染指标为人工合成有机物（SOC），SOC种类繁多，对饮用水水质和人体健康危害较大。

2、沸石在微污染水处理中应用2.1沸石去除水中氨氮水体中含有较高的氨氮化合物会导致藻类等微生物的快速、不受控的生长繁殖，会消耗水中大量的溶解氧，从而引起对水体中其他动植物造成毒害作用的富营养化。

在给水管网中，氨氮浓度过高会增加消毒剂的用量，同时还会引起输水管线中微生物繁殖，对输水管线造成腐蚀的危害。

自来水中氨氮含量过高，水中的亚硝酸盐量增高，同时会增加水厂的耗氯量，从而增加水中氯仿浓度，亚硝酸盐及氯仿均为危害人体健康的有害物质。

沸石通过对氨氮中的阳离子进行离子交换作用而消除水体中的氨氮类化合物。

其反应式为：R-M++NH4+R-NH4++M+式中：R—沸石；M一沸石中的金属离子。

沸石可以以普通过滤的方式或生物过滤的方式来处理水中的氨氮[3]。

用沸石处理高浓度氨氮废水已有工程实例。

研究表明，用沸石去除水中的氨氮等污染物存在一突出矛盾：沸石粒径越小，交换容量越高，去除效果越好，但太小则易随出水流失，影响出水水质、增大装置的水头损失。

摘要氨氮是引起水体富营养化和环境污染的重要物质，采用沸石去除水中氨氮是水污染控制领域的研究热点之一。

沸石是一种廉价的非金属矿物，具有独特的吸附和离子交换性能。

天然沸石在改性过程中, 硅的质量分数显著减少，而钠的质量分数增多. 这样有利于NH4+-N的交换反应，因此改性沸石对氨氮的吸附NH4+-N的性能加强。

本研究首先对天然沸石进行了改性，确定了最佳的改性条件，并通过采用动态法研究改性沸石吸附柱去除微污染水源中氨氮的规律，包括改性沸石的粒径大小、入水流速、初始氨浓度等参数的影响，绘制穿透曲线。

通过研究，本文得出了以下结论：①沸石改性的最佳条件为：NaCl溶液浓度3mol/L，水浴温度70～75℃，时间3h；②NaCl改性沸石的去除率明显高于未改性的。

相比之下对氨氮的去除率增加了8%；③沸石粒径越小，去除率越高，改性效果越好。

沸石粒径在0.5-1mm是对氨氮的去除率最高；④入水流速越小，改性沸石对氨氮的去除率越高；⑤废水的初始浓度越低，改性沸石对氨氮的去除率越高。

最高可到达74%.关键词：改性沸石氯化钠氨氮吸附Abstract+)is an important contaminant for eutrophication of water Ammonia-nitrogen(NH4bodies and environmental pollution. Zeolite is a cheap non-metallic minerals,with unique adsorption and ion -exchange performance。

After natural zeolite is modified quality score of silicon significantly reduces，And quality score of Sodium increases。

It helps in ammonium-ion exchange， so dsorption performance of modified zeolite strengthens。

沸石的作用机理及其在水产中的应用研究沸石是一种具有多孔结构的硅铝酸盐矿物，具有良好的吸附性能和离子交换能力，因此在水产中有广泛的应用研究。

沸石的作用机理主要包括吸附作用和离子交换作用。

沸石的吸附作用是指沸石对水中溶解性物质的吸附能力。

沸石的多孔结构和大表面积使其具有很强的吸附能力，能够吸附有机物、重金属离子、氨氮等水中有害物质。

这是因为沸石的结构中存在一些空腔和通道，这些空腔和通道可以提供吸附有害物质所需要的吸附位点。

此外，沸石的表面带电性质也对吸附有害物质起到了重要作用。

沸石的离子交换作用是指沸石中一些阳离子以离子交换的形式被其他阳离子所替代的过程。

沸石中的硅铝酸盐骨架可以吸附和释放水中的阳离子，就像一种“活性土壤”。

这种离子交换作用在水产养殖中具有重要意义，可以调节水体pH值，降低水中的氨氮浓度等。

在水产中，沸石具有以下一些应用研究：1.水体净化：沸石可以吸附水体中的有机废物、重金属离子等有害物质，净化水体并提高水质。

一些研究表明，将沸石加入养殖水中可以显著降低水中氨氮、硫化物等有害物质的浓度。

2.养殖水调节：沸石具有调节水体pH值和硬度的作用，可以使水质保持相对稳定。

一些研究显示，加入适量的沸石可以减小养殖水体的酸碱度波动，提高水体的稳定性。

3.抗菌作用：沸石具有一定的抗菌作用，可以抑制水体中的病原菌的生长。

一些研究发现，将沸石添加到养殖池塘中可以减少疾病的发生，并提高养殖物的存活率。

4.补充微量元素：沸石中含有一些微量元素，如锌、铁等。

适量的沸石添加可以补充水体中的微量元素，有助于提高养殖物的生长和健康。

综上所述，沸石在水产中的应用研究主要集中在水体净化、养殖水调节、抗菌作用、微量元素补充和营养物质释放等方面。

通过合理的选择和应用沸石，我们可以改善养殖水质、提高养殖物的生长质量和产量，促进水产养殖业的可持续发展。

污水处理沸石污水处理沸石是一种用于污水处理的重要材料。

它具有高度的吸附能力和催化活性，能够有效去除污水中的有机物、重金属离子和其他有害物质，从而提高水质，保护环境。

一、污水处理沸石的物理和化学性质污水处理沸石主要由沸石矿物组成，其主要成分是硅酸盐。

它具有多孔结构和大的比表面积，能够提供更多的吸附位点，增强吸附能力。

此外，沸石还具有较好的热稳定性和化学稳定性，能够在不同的环境条件下稳定运用。

二、污水处理沸石的应用领域1. 工业废水处理：污水处理沸石广泛应用于工业废水处理领域。

它能够去除工业废水中的有机物、重金属离子、悬浮物等，净化水质，达到排放标准。

2. 城市污水处理：在城市污水处理厂中，污水处理沸石常用于生物滤池和深度处理工艺中。

它能够去除污水中的氨氮、磷酸盐等营养物质，减少水体富营养化问题。

3. 农村污水处理：农村地区常常存在着分散式污水处理的需求。

污水处理沸石可以用于农村生活污水的处理，去除其中的有机物、微生物等，提高水质，保护农田和水体的安全。

三、污水处理沸石的处理效果污水处理沸石具有较好的处理效果。

通过吸附和离子交换等机制，它能够高效去除污水中的有机物、重金属离子等有害物质。

研究表明，使用污水处理沸石处理废水后，水质指标得到明显改善，达到或接近国家排放标准。

四、污水处理沸石的使用方法1. 批量处理：将污水处理沸石投入到污水中，充分搅拌混合，使其与污水充分接触。

经过一定时间的反应，沸石吸附和催化作用发挥出来，达到净化水质的目的。

2. 固定床处理：将污水处理沸石填充到固定床中，污水通过固定床时，沸石对其中的有害物质进行吸附和催化降解。

固定床处理方法适用于处理大量的污水，具有较好的处理效果。

五、污水处理沸石的优势和局限性1. 优势：- 高度吸附能力：污水处理沸石具有较高的吸附能力，能够有效去除污水中的有机物、重金属离子等。

- 环保可持续：污水处理沸石是一种天然矿物，对环境无污染，可持续利用。

- 处理效果稳定：污水处理沸石具有较好的热稳定性和化学稳定性，能够在不同的环境条件下稳定运用。

沸石在水处理中的应用机理分析及发展前景作者：何俊来源：《城市建设理论研究》2013年第04期摘要：沸石在水处理中具有明显的除氟、除放射性物质、去除铵和砷和去除有機物等效果。

沸石在自来水厂、饮用水处理以及废水处理方面具有广阔的应用前景。

本文主要介绍了沸石的基本结构特点和物理化学特性，分析了沸石用于水处理的基本原理，还指出了沸石在水处理中应用的发展前景。

关键词：沸石；水处理；应用前景中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：引言沸石是水处理工艺中最为常用的吸附剂，它是一种天然矿物，由于其具有多孔性含水铝硅酸盐晶体，而具有较强的吸附水里面的异物，还具有其他的功能，如可以作为干燥剂、离子交换剂、过滤剂、催化剂或水质软化剂来应用于水处理工艺中。

与其它种类的吸附剂相比，沸石在水处理中的净化工艺中表现为更强大的吸附能力和净化能力。

国内外对于沸石的内部结构及其物化指标进行了较多的研究。

本文主要介绍沸石在水处理中发挥各种作用的原理，并分析其发展前景。

1沸石的物化特性沸石的化学式一般表示如下:(Na，K)x(Mg，Ca，Sr，Ba)y(Alx+2ySin-（x+2y）O2n)·mH2O。

由沸石的化学式可以表明，SiO2、A12O3、碱土金属离子、H2O和碱四部分共同组成沸石。

沸石的晶体结构是铝氧四面体(AlO4)和硅氧(SiO4)四面体两种。

在这种四面体中，中心是硅(或铝)原子，每个硅(或铝)原子的周围有四个氧原子。

2沸石应用于水处理工艺中存在的问题及前景将沸石应用于水处理工艺在近年来得到了大力推广，关于其应用机理的研究也越来越广泛，沸石促进了水处理工艺的生产效率，提高了水净化工艺的效果，但沸石在水处理工艺中应用依然存在一定的问题需要人们加以重视。

如在废水处理中作为吸附剂的饱和沸石在应用后处置不当容易造成对环境的二次污染。

通常处置吸附饱和的沸石应在废水处理方案确定的同时予以考虑，因为吸附饱和沸石在环境中收到雨水和空气的作用下容易将所吸附的污染物重新发散到土壤和大气中，对当地土壤及水文造成污染。

污水处理沸石标题：污水处理沸石引言概述：污水处理是一项重要的环保工作，而沸石作为一种常用的污水处理材料，在水处理领域有着广泛的应用。

本文将详细介绍污水处理沸石的相关知识和应用。

一、沸石的基本概念及特性1.1 沸石的定义：沸石是一种具有多孔结构的矿物，主要由硅酸铝组成。

1.2 沸石的特性：具有良好的吸附性能、离子交换性能和筛分性能。

1.3 沸石的分类：主要分为天然沸石和合成沸石两种。

二、沸石在污水处理中的应用2.1 沸石在污水处理中的作用：主要用于去除污水中的重金属离子、有机物和颜色物质。

2.2 沸石的处理效果：沸石具有高效吸附和离子交换能力，能够有效去除污水中的有害物质。

2.3 沸石的优势：相比其他污水处理材料，沸石具有成本低、效果好、易操作等优势。

三、沸石在污水处理工程中的应用案例3.1 沸石在城市污水处理厂中的应用：用于去除污水中的重金属离子和有机物质。

3.2 沸石在工业废水处理中的应用：用于净化工业废水，达到排放标准。

3.3 沸石在农村污水处理中的应用：用于处理农村污水，改善环境卫生。

四、沸石的使用注意事项4.1 使用前需进行预处理：沸石需要经过酸洗、碱洗等预处理才能达到最佳效果。

4.2 定期更换沸石：沸石吸附饱和后需要及时更换，以保证处理效果。

4.3 避免高温和酸碱环境：沸石对高温和酸碱环境敏感，需避免长时间暴露。

五、沸石在未来的发展趋势5.1 绿色环保：未来沸石将更加注重绿色环保，开发更环保的沸石材料。

5.2 高效节能：研究开发更高效节能的沸石处理技术，提高处理效率。

5.3 应用拓展：拓展沸石在其他领域的应用，如固体废物处理、气体净化等。

结语：污水处理沸石作为一种重要的环保材料，在污水处理领域有着重要的应用价值。

随着科技的发展和研究的不断深入，沸石在未来将有更广阔的应用前景。

沸石在水处理中的应用研究本文介绍了我国沸石的种类及其分布概况，以产自甘肃省白银市的斜发沸石为研究对象，对其化学组成及分子晶格形式作了较为详尽的阐述，经实验室检测出其化学组成及物化指标，且对沸石作为吸附剂、离子交换剂、催化剂处理废水的作用机理进行了深入的探讨，并对沸石处理废水的前景进行了展望。

标签：沸石；水处理；吸附；离子交换1沸石处理废水的机理1.1吸附剂。

沸石晶格内部构造开放性大，除了有稳定的[（Al，Si）O4]四面体从角顶相互联结，形成架状硅铝氧骨干外，还有很多大小均一的孔穴和通道，孔穴通过开孔的通道彼此相通，使得沸石具有巨大的比表面积，据有关资料显示，可达400 m2/g～800 m2/g；且阳离子晶格内的负电与平衡阳离子的正电电荷中心在空间上是不重叠的，分子间具有巨大的静电吸引力[1]。

综上所述，比表面積大，静电吸引力强，沸石具有良好的吸附吸附性能。

当沸石晶格内的孔穴和通道出现空缺时，沸石对气体或液体表现出极强吸附性能，尤其是对SO2、NH3等及某些有机蒸汽等敏感性气体吸附更为有效。

与其他吸附剂相比，沸石具有选择性高、吸附量大、吸附效率高的特点。

1.2离子交换剂。

沸石空间最基本的结构单位是硅氧（SiO4）四面体和铝氧（AlO4）四面体。

其中1个氧原子的价电子没有得到中和，使得整个铝氧四面体带一个负电荷，为了保持电中性，铝氧四面体附近必须有一个带正电荷的金属阳离子（M+）来抵消它的所带的负电荷（通常是碱金属或碱土金属离子）。

但是沸石中的Na+、K+等金属阳离子与硅铝氧骨干结合得相当弱，进入沸石表面的阳离子则与沸石晶格中的阳离子如Na+、K+等交换，通常斜发沸石的阳离子交换顺序为：Cs+>Rb+>NH4+>K+>Na+>Li+>Ba2+>Sr3+>Ca2+>Mg2+，常规强酸性树脂的阳离子选择顺序：Fe3+>Ca2+>Mg2+>K+>NH4+> Na+>H +>Li+。

沸石在水处理中应用的研究进展及前景刘慧芳<华南师范大学化學与环境科学学院）[摘要] 沸石是一种具有优异功能的非金属矿物材料，本文对近两年来沸石在水处理应用的研究进展进行了综合评述。

介绍了沸石在去除水中氨氮、有机物质、重金属离子、等方面的应用。

认为应继续加大对各种天然沸石性能、结构和其改性工艺的研究，充分发挥其应用性能、拓宽其应用范围，使其在环境保护和污染处理中得到更好的应用。

[关键词] 沸石；吸附；离子交换；氨氮；改性沸石；斜发沸石；深度处理；生态床系统；超微沸石；丝光沸石；应用沸石作为一种具有优异功能的非金属矿物材料，在工业中有广泛的应用。

其显著特点是孔隙度高、比表面积大，离子交换性、吸附性、催化性、耐酸性、耐热性、耐辐射性等性能优异, 因此被广泛用于石油化工、环境保护、农牧业、建材工业、轻工业及高新尖端技术等领域。

沸石可用做催化剂、干燥剂、水质软化剂、吸附剂、离子交换剂等，在工业上常作分子筛，用来净化气体、石油及废水处理，海水提钾、淡化、硬水软化等[1]。

目前国际上对天然沸石的开发、研究和生产相当活跃。

本文对近两年来沸石在水处理应用的研究进展进行了综合评述，介绍了天然和改性沸石在去除水中氨氮、有机物质、重金属离子、放射性物质等方面的应用。

1 沸石的由来、结构及其特性1.1 沸石的由来1765年瑞典矿物学家C ronstedt在冰岛玄武岩杏仁状空隙内，首先发现一种白色透明的矿物，因其加热时出现发泡沸腾现象，便以希腊文命名为“zeolite”，意为“沸腾的石头”[2]。

关于沸石的定义存在着一个演变的过程，直至1997 年，国际矿物学协会<IMA）新矿物及矿物命名委员会<CNMMN）沸石专业委员会(IZA>采纳了由D.S.Coombs等18名成员署名发表的有关沸石类矿物命名的建议，将沸石矿物定义为一类结晶物质，其结构以四面体连接形成的格架为特征，四面体由4个氧原子围绕一个阳离子组成[3]。

沸石在水处理中的应用随着我国国民经济的迅速增长和城市人口的膨胀，生活污水和工业废水大量排放，水污染现象变得越来越严重。

如何在水处理中有效地利用新型环境友好材料已是当今环境领域的重要研究课题。

天然沸石是一种含水框架结构的多孔硅铝酸盐矿物质，独特的晶体结构使其具有选择性离子交换性能、选择性吸附性能、耐酸性能以及催化性能等特性，同时具有较大的比表面积，在污水的有机物去除，去除氨氮，重金属离子去除，去除氟和磷以及微污染水源水的预处理过程中有着较好的应用前景，特别是把沸石作为滤料，能够把天然沸石的吸附性、离子交换性能与滤池的过滤、吸附和生物代谢功能有机结合起来，更好地去除污水中的NH3N，有机物、SS和色度等。

把沸石应用到水处理中，在使用和处理过程中不会对环境造成二次污染，是一种环境友好材料。

以沸石作为水处理滤料，有望研究开发出经济、高效的新型水处理技术与工艺，对解决我国日益严峻的水环境污染及水资源短缺问题，具有重要的现实意义。

1、沸石在水处理中的研究进展1.1去除氨氮从天然沸石的微观结构可以看出，沸石内部具有很多大小均匀的空穴和通道，它们彼此相连，并与外界相通，在一定的物理化学条件下，具有固定的直径，小于这个直径的物质能被其吸附，同时氨氮为极性分子，其分子小于沸石孔道的直径，因此沸石对氨有很强的吸附能力。

沸石对氨氮的去除，还与沸石具有较强的离子交换性能有关，这主要是由于水中的NH4+离子极易同沸石晶格中结合不紧的K、Na、Ca等碱金属或碱土金属离子发生交换反应，能够有效地去除水中的NH4+离子。

沸石对氨氮具有较大的吸附容量，在平衡浓度相当高的情况下，每克沸石具有吸附15.5g氨氮的极限吸附潜力，其吸附容量约是粘土的23倍。

天然沸石不但能很好地去除水中氨离子，而且沸石具有很好的重复使用和再生性能，经过18次重复使用和再生，其氨交换容量仅降低了4%。

目前的研究表明沸石对水中氨氮的去除与沸石的粒径大小、水流流速、温度、初始氨浓度和pH等因素密切相关，而水中有机物对氨氮去除的影响也很大。