改性沸石在污水处理工艺中的应用
改性沸石结构稳定、成本低廉、应用广泛，是近年来水处理行业研究的热点。综述了沸石分子筛在水处理领域的应用进展及前景，如饮用水处理工艺强化混凝、强化沉淀及强化过滤过程，污水处理工艺深度处理过程，污泥处理工艺中有机物及氨氮回收等。近年来，由于人类活动的影响，如工业废水点源污染，农业、城市径流等多来源的非点源污染，含化学物质的河水严重影响水生态系统。沸石具有多种晶体结构和较大的表面积、抗高压、不溶于水或其他有机溶剂等特性，改性后的沸石对有机物和阴离子有很强的吸附能力，沸石分子筛因良好的热稳定性和吸附性能、独特的离子交换性质和较高的孔隙率，在水处理工艺中具有广泛的应用前景。
一、沸石的合成和改性
天然沸石尽管具有很多优点，但在实际应用过程中，尤其是在水处理行业，仍存在应用效果不理想、不能针对性去除目标污染物等问题。为充分发挥沸石的结构特点和物化性能，针对沸石合成与改性的方法得到迅速发展。
年，Chu等首次发表利用微波辐射合成沸石的专利，将结晶材料和热传导剂结晶介质混合，由微波提供热能，开发了微波能量结晶多孔晶体组合物的方法。Cundy等和Murayama等研究水热反应发现沸石合成共分3个阶段：诱导期、成核期、生长期。Cooper等年报道了离子液体和共晶混合物制备磷酸铝沸石的方法。年，Ｒen等发现了通过混合、研磨和加热固体原料来合成各种类型沸石的无溶剂路线。
随后针对医药合成、石油化工、环保工程等领域的沸石合成方法得到迅速发展。沸石改性方法可分为两大类：改变沸石结构，即改变沸石的铝硅比、中心原子数目及位置、比表面积、孔径结构等；改变沸石表面活性，即引入靶向吸附活性基团，如引入金属离子或原子、金属氧化物、有机物等。不同改性方法对沸石性能的影响不同，一般从沸石吸附及离子交换能力方面进行改善。
二、改性沸石在水处理领域的应用
在水处理领域，依据沸石性能的不同可将其运用在饮用水预处理及常规工艺的强化、污水处理中对高浓度污染物质的去除、污泥处理工艺中回收有用成分和去除重金属等有害物质。
沸石可与絮凝剂结合使用，类似于分子筛在强化混凝中的作用。杨生明等利用3套分子筛装置将分子筛与絮凝剂结合投加在污水流经罐区的管线中，污水浊度去除率达93.91%。但是在前处理中使用絮凝剂产生的絮体容易粘附在管道和工艺构筑物上，清洗十分麻烦。相比而言，沸石分子筛在混凝工艺中的助凝效果更佳，从经济角度考虑，一般选择在混凝工艺投加沸石分子筛，而采用其他方式进行预处理。改性沸石在深度处理中的应用一般为针对氨氮及有机物的去除，改性沸石在高浓度氨氮废水处理中一般结合其他工艺或技术手段共同使用。
另外，改性沸石可以回收污泥中的有机物及氮磷。Liu等用3种混凝剂对沸石进行负载改性后提高了污泥中有机物的回收率，该方法为污泥中有机物回收利用和废水的深度处理提供了参考。
总之，针对待去除污染物对沸石进行改性，寻求合适的改性试剂，提高污染物去除率；结合更简便、高效、低成本的改性方式，提高改性成分负载能力，避免造成二次污染，从而提高改性沸石的实用性。提高改性沸石的再生效率、减少沸石改性成分的流失，关系到沸石的应用成本及应用普适性。
