沸石是含水的架狀硅鋁酸鹽礦物，分為天然和人造兩種，可用作沸石分子篩。

沸石分子篩是一種具有規(guī)則孔道結(jié)構(gòu)的硅鋁酸鹽晶體材料，有吸附性、離子交換性、催化性/沸石分子篩具有均勻的孔道結(jié)構(gòu)，比表面積和孔體積較大，水熱穩(wěn)定性好及較強(qiáng)的酸性等性能而被廣泛應(yīng)用于石油化工、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。

利用硅酸鈉、鋁酸鈉等化工原料合成沸石分子篩的技術(shù)已相當(dāng)成熟，但是該方法需要大量的化工原料，使得沸石分子篩成產(chǎn)成本較高，同時(shí)由于這些化工原料的生產(chǎn)過程都伴隨著巨大的能耗和環(huán)境污染等問題，所以尋找更為經(jīng)濟(jì)有效的綠色原料成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。

以硅鋁元素為主的天然礦物由于具有儲量豐富、價(jià)格低廉等優(yōu)勢，在作為合成沸石分子篩的替代原料方面表現(xiàn)出巨大的潛力，因此，以天然礦物為原料合成沸石分子篩也逐漸成為人們研究的熱點(diǎn)。

在眾多的天然礦物中，較為典型的合成沸石分子篩的原料為高嶺土和硅藻土。

沸石是一種含水的堿金屬或堿土金屬鋁硅酸鹽礦物。它的內(nèi)部充滿了小孔和通道，比蜂窩結(jié)構(gòu)復(fù)雜得多。一立方微米有一百萬個納米孔。沸石具有巨大的比表面積，每克改性沸石粉的比表面積相當(dāng)于足球場的面積。

分子篩：

沸石內(nèi)孔穴和通道在物理化學(xué)條件下，具 有準(zhǔn)確而固定的直徑，小于這個直徑的物質(zhì)能被 其吸附，而大于這個直徑的物質(zhì)則被排除在外， 因此具有篩選分子的作用。

沸石在低于100°C下與強(qiáng)酸作用 2小時(shí)，晶體結(jié)構(gòu)不被破壞。沸石在“王水”中能夠保持穩(wěn)定。

催化性

沸石的催化性能表現(xiàn)為當(dāng)某種反應(yīng)物質(zhì)寄附 于沸石晶體內(nèi)部的孔穴表層上時(shí)，其反應(yīng)速度有 所加快，且反應(yīng)生成的新物質(zhì)又可以從沸石內(nèi)部 擴(kuò)散釋放出來，而沸石晶體格架不被破壞。

離子交換性

沸石中的K+、Na+、Ca2+ 等陽離 子與結(jié)晶格架的結(jié)合并不很緊密，具 有在水溶液中與其他陽離子進(jìn)行可逆 交換的性質(zhì)。因此極易與周圍的陽離 子發(fā)生交換作用。

強(qiáng)吸附性

沸石晶體內(nèi)大量孔穴和孔道, 使 沸石具有很大的比表面積, 加上特殊 的晶體結(jié)構(gòu)從而形成靜電引力, 使沸 石具有相當(dāng)大的應(yīng)力場，產(chǎn)生較強(qiáng)吸 附性能。

沸石濾料是決定生物過濾工藝運(yùn)行效果的基礎(chǔ)，是保證出水水質(zhì)的關(guān)鍵。沸石濾料的物理特征、化學(xué)穩(wěn)定性、有無生物、孔隙率、粒徑、吸附特征、材質(zhì)等對微生物的附著生長和反應(yīng)器效能有著重要的影響。沸石濾料不僅要具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)物理穩(wěn)定性，比表面積和粗糙度亦是選擇沸石濾料的關(guān)鍵因素，而且其費(fèi)用基建投資中占有相當(dāng)大的比重。沸石濾料作為微生物的載體，不僅影響生物反應(yīng)器內(nèi)所含有的微生物量，在一定的水力負(fù)荷和曝氣強(qiáng)度下，還對反應(yīng)器內(nèi)傳質(zhì)條件和氧的利用率有明顯影響。

沸石濾料選擇關(guān)系到污染物的去除效果、運(yùn)行耗能狀況、工程基建投資、鞏義構(gòu)筑物制作安裝生產(chǎn)以及維護(hù)管理等多方面問題，因此沸石濾料應(yīng)具備以下條件：

1、 足夠的機(jī)械強(qiáng)度，具有一定的物理化學(xué)穩(wěn)定性；

2、 比表面積大、表面粗糙、微生物易于附著，老化生物膜可以及時(shí)脫落；

3、 適合的顆粒松散容重，易于使水流均勻流動；

4、 對有機(jī)污染物、氨氮等污染物具有一定的吸附能力；

5、 沸石濾料來源廣泛，價(jià)格低廉，可以控制投資成本。

今后的水處理技術(shù)將越來越重視將物理、化學(xué)、生物等多種方法有機(jī)結(jié)合，充分發(fā)揮各種技術(shù)方法的特點(diǎn)達(dá)到優(yōu)勢互補(bǔ)綜合治理的效能。針對目前水源水質(zhì)處理現(xiàn)狀，特別是對季節(jié)性重污染水源水處理的沸石濾料選擇，充分發(fā)揮沸石濾料自身所具有的性能將是保證水質(zhì)*的有效手段。綜合考慮各方面因素，選用在來源廣泛，性能較好地顆粒活性炭、沸石沸石濾料、煤沸石濾料進(jìn)行研究，以期為工程實(shí)例中確定適合的技術(shù)提供基礎(chǔ)資料，為日后工程運(yùn)行管理積累經(jīng)驗(yàn)。