針對(duì)豬場(chǎng)沼液氮磷含量高、有機(jī)污染嚴(yán)重、難以處理的問題，采用經(jīng)氯化鈉溶液改性沸石為載體對(duì)沼液中氮磷吸附特性和去除機(jī)理進(jìn)行分析研究，考察了沸石投加量、吸附時(shí)間、沼液初始濃度等影響因素。結(jié)果表明：當(dāng)沸石投加量為每100mL10g、吸附時(shí)間48h時(shí)，最大氨氮去除率可達(dá)90.66%，氨氮飽和吸附量可達(dá)1.43mg·g-1，最大總磷去除率可達(dá)85.97%，磷飽和吸附量可達(dá)0.16mg·g-1。吸附后的沸石污泥含有大量氮磷元素，是一種優(yōu)質(zhì)緩釋肥料。Freundlich、Langmuir方程均能較好地解析改性沸石的等溫吸附過程，其吸附動(dòng)力學(xué)符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，R2均達(dá)0.98以上。沸石對(duì)豬場(chǎng)沼液中有機(jī)態(tài)氮磷去除主要基于物理性吸附和沸石中的活性基團(tuán)與有機(jī)官能團(tuán)所產(chǎn)生的配位絡(luò)合，無(wú)機(jī)態(tài)氮磷則主要以離子交換及吸附沉淀方式得以去除。

一、背景闡述

豬場(chǎng)廢水經(jīng)厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生的沼液成分復(fù)雜，富含大量的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素，若直接排放，勢(shì)必對(duì)周邊水體造成污染，須妥善處理后才能排放。采用傳統(tǒng)的生物處理方法難已達(dá)到預(yù)期效果，其主要原因是沼液中氨氮、總磷等污染物濃度較高，加之沼液本身C/N比例失調(diào)，致使微生物生長(zhǎng)受到抑制，生物脫氮過程又需要消耗大量的堿和較高的曝氣充氧能耗，
造成沼液生物處理成本過高，使得國(guó)內(nèi)生豬養(yǎng)殖廠不堪重負(fù)，沼液偷排現(xiàn)象時(shí)而發(fā)生。

沸石是一種具有四面體結(jié)構(gòu)、由（SiO2）m衍生出來(lái)的Si4+被Al3+置換所形成的含水架狀結(jié)構(gòu)的多孔硅鋁酸鹽礦物質(zhì)，具有良好的耐酸耐堿性、熱穩(wěn)定性、離子交換性和空曠的骨架結(jié)構(gòu)，擁有巨大的空腔表面和空隙率。這種特殊的晶體結(jié)構(gòu)使其具備較高的吸附性和較強(qiáng)的離子交換特性。沸石孔道和孔穴中存在的多種堿金屬和堿土金屬離子，在濕潤(rùn)狀態(tài)下能跟NH4+、K＋、Fe2＋、Zn2＋、Na＋、Mg2＋、Cu2＋、Ca2＋等陽(yáng)離子進(jìn)行離子交換，尤其是改性后的沸石，其吸附及離子交換性能進(jìn)一步增強(qiáng)。

二、試驗(yàn)與討論

沼液氮磷初始濃度分別為93.15~98.4、7.84~8.02mg·L-1，pH為6.5~8，吸附時(shí)間為72h時(shí)，沸石單位投加量對(duì)沼液氮磷吸附的影響。

當(dāng)沸石量從每100mL1g增至10g時(shí)，沸石對(duì)磷的去除率急劇增加，去除率從21.81%增至80.1%，沸石量為每100mL10g時(shí)，磷去除率接近最大值；當(dāng)沸石量從10g增至30g時(shí)，磷的去除率略有增加；隨著沸石投加量的不斷增大單位質(zhì)量沸石對(duì)磷的吸附量由0.17mg·g-1降至0.02mg·g-1，吸附量逐漸下降。這是由于隨著沸石用量的不斷增大，可提供的吸附點(diǎn)得到相應(yīng)的增加，沼液中的磷酸根離子同時(shí)受到多個(gè)吸附點(diǎn)的作用力，單個(gè)吸附點(diǎn)吸附能力受到限制，導(dǎo)致單位質(zhì)量沸石吸附率的降低。

當(dāng)改性沸石投加量為每100mL10g、吸附時(shí)間48h時(shí)，最大氨氮去除率可達(dá)90.66%，氨氮飽和吸附量可達(dá)1.43mg·g-1，最大總磷去除率可達(dá)85.97%，磷飽和吸附量可達(dá)0.16mg·g-1。改性沸石對(duì)豬場(chǎng)沼液中氮磷的等溫吸附過程可用Freundlich、Langmuir吸附模型解析；沸石對(duì)豬場(chǎng)沼液中有機(jī)態(tài)氮磷去除主要基于物理性吸附和沸石中的活性基團(tuán)與有機(jī)官能團(tuán)所產(chǎn)生的配位絡(luò)合，無(wú)機(jī)態(tài)氮磷則主要以離子交換及吸附沉淀形式得以去除；吸附后的沸石污泥含有大量氮磷元素，是一種優(yōu)質(zhì)緩釋肥料。本研究對(duì)于豬場(chǎng)沼液預(yù)處理及資源化應(yīng)用有一定的理論和實(shí)用價(jià)值。