ПРИМЕНЕНИЕ ЦЕОЛИТОВ
В ВОДООЧИСТКЕ
Цеолиты обладает способностью отдавать и впитывать воду, а также отдавать и впитывать вещества, обменивать катионы. Структура минерала обладает определенным размером пор 2-15 ангстрем, что не позволяет вступать в ионный обмен с полезными веществами – аминокислотами, витаминами, белками, полиненасыщенными жирными кислотами. Реакция обмена происходит только с небольшими ионами микро- и макроэлементов, и соединений (сероводород, метан, тяжелые металлы, радионуклиды). В этом его основное отличие от других сорбентов. Поэтому его называют «камнем жизни».
Природный цеолит устойчив к воздействию высоких температур и к агрессивным средам. Цеолит обладает сильными сорбирующими свойствами. Он выполняет функцию механического фильтра, а как ионообменник он обладает достаточно большой емкостью и широким спектром действия в отношении тяжелых металлов и радиоактивных элементов, сорбирует бактерии и вирусы, снижая общее микробное число, а в ряде случаев (до 96%) полностью извлекает из воды бактериальные клетки.
Сегодня природный цеолит успешно используется в бытовых фильтрах.
Потребителями отмечен ряд положительных моментов: цеолит хорошо сорбирует бактерии и вирусы, деликатно действует на необходимые человеку микроэлементы.
Кроме того, цеолит понижает концентрацию хлорид-ионов, фторид-ионов, удаляет соли жесткости, повышает РН воды. Цеолит обогащает (ионизирует) воду такими элементами, как кальций, калий и магний. Эти микроэлементы благотворны для сердечно-сосудистой системы, особенно для коры головного мозга, для укрепления стенок сосудов. Установлено, что при контакте с водой цеолитовая порода ощелачивает ее. Значительно понижается жесткость воды, в результате чего питьевая вода становится мягкой и приятной для питья.
При использовании цеолита наблюдается снижение содержания ионов тяжелых металлов в исходной воде.
В Казанском водоканале цеолит используется в качестве каталитической загрузки в процессе обезжелезивания. Вода обогащается кислородом, в аэрационной головке и попадает в аппарат с цеолитовой загрузкой. На поверхности цеолита образуется каталитическая пленка оксида 3-х-валентного железа Fe2O3, которая сама же способствует окислению ионов 2-х-валентного железа Fe2+ до окисида Fe2O3, а затем гидроксида 3-х-валентного железа Fe (OH)3, которые не растворяются в воде и оседает на поверхности цеолита. Осевшая «ржавчина» периодически удаляется при помощи обратной промывки. В этом процессе важна развитая поверхность минерала, на котором держится каталитический слой, такая цеолитовая загрузка может работать без замены до 10-12 лет!
Практическое использование цеолитов в промышленных масштабах осуществлено на АО «Мосводоканал» г. Москва с целью фильтрации воды. По данным водоочистной станции применение цеолитов вместо песка дает возможность повысить объем фильтрации в 1,5-2 раза и повысить грязеемкость фильтра на 20-50%.
ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД
Натуральный, природный цеолит – одно из новых, современных решений в очистке сточных вод от разного рода загрязнений. Особую эффективность он показал при очистке промышленных стоков от талового масла, аминов, продуктов переработки нефти и других органических загрязнений.
Особенно вредным в сточных водах является аммонийный азот, превышение пределов концентрации которого равносильно присутствию яда, губительного для всего живого, в т.ч. и для рыб. Для сохранения рыбных богатств Япония расходует от 2400 до 4800 тонн цеолитов (стоимостью от $100 до $200 за тонну) в год для его разбрасывания в прибрежных зонах океана, где идет нерест рыбы. Так, в океан ежегодно «выбрасывается» $0,5 млн, и это вполне оправдано.
Очистка сельскохозяйственных и промышленных стоков и выбросов в атмосферу — одна из важнейших сфер применения цеолитов во всем мире.
Данные по ионообменным свойствам клиноптилолита показывают, что они могут быть использованы для концентрирования и разделения крупных катионов щелочных, щелочно-земельных и некоторых цветных металлов.
Цеолиты также применяются:
— в хозяйственно-питьевых и промышленных водопроводных системах;
— в водоподготовке для теплоэнергетических предприятий (предыдущая очистка воды);
— на очистке и к очистке производственных стоковых вод;
— на очистке и к очистке биологически очищенных городских стоковых вод;
— на предыдущей очистке в ионообменных циклах водоочистки.
