人類對(duì)資源環(huán)境的開發(fā)利用強(qiáng)度正在不斷增加，含大量氮、磷的農(nóng)業(yè)廢水和生活污水不斷地排入江河湖泊中，導(dǎo)致地表水體富營養(yǎng)化，引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖，水體(DO) 下降、水質(zhì)惡化，造成魚類等生物大量死亡，在污染水體和污水里，NH4+在各形態(tài)氮中所占比例很高，我國在“十三五”期間將氨氮列為主要控制污染物之一。因此，研發(fā)高效、靈活的脫氮處理技術(shù)成為水污染控制領(lǐng)域的重點(diǎn)。含 NH4 +廢水的處理方法主要有生物法、吹脫法和離子交換吸附法。其中離子交換吸附法工藝在室溫下就可正常高效運(yùn)行，且占地面積小、操作簡單，因此被較多采用。

沸石作為一種天然礦物在我國廣泛分布且已在環(huán)境保護(hù)中得到廣泛應(yīng)用。天然沸石具有單斜晶體結(jié)構(gòu)， 主要是指有分子篩性質(zhì)的硅氧四面體和鋁氧四面體。目前在水處理領(lǐng)域應(yīng)用最多的為斜發(fā)沸石，其化學(xué)通式為 ( K2，Na2，Ca) 3Al6Si30 O72·21H2O。沸石對(duì)于尺寸小于其孔徑的分子(如 NH4 + )有較高的選擇吸附特性，因此具有分子篩的作用，并且其交換能力遠(yuǎn)大于活性炭和離子交換樹脂。

試驗(yàn)用沸石產(chǎn)自河北省圍場縣，其主要化學(xué)成分及物理參數(shù)見下表，其中天然沸石的化學(xué)成分，其物理參數(shù)由全自動(dòng)比表面積、微孔空隙和化學(xué)吸附儀( ASAP 2020m + C)?測(cè)定。

通過試驗(yàn)可知，鹽改性后增加了沸石孔徑，根據(jù)體積效應(yīng)，Na+置換了沸石孔穴中原有的Ca2+和 Mg2+等半徑較大的陽離子， 使沸石有效孔徑變大、空間位阻變小、內(nèi)擴(kuò)散速率加快、交換容量增大，提高了沸石去除NH4+的能力和反應(yīng)速率。

沸石吸附氨氮是一快速吸附、緩慢平衡的過程。在吸附反應(yīng)初期，溶液中氨氮質(zhì)量濃度的降低速率和沸石對(duì)氨氮的吸附速率增加較快，隨著吸附時(shí)間的延長，吸附反應(yīng)速率減緩，在吸附時(shí)間為20min時(shí)，氨氮去除率為67%，隨著吸附時(shí)間的延長，氨氮去除率變化緩慢，在吸附時(shí)間為60min時(shí)，氨氮去除率為79%，此時(shí)有較好的氨氮去除效果。

氨氮的去除率與沸石添加量呈線性相關(guān)。這是因?yàn)殡S著沸石添加量的增加，溶液中氨氮有更多的機(jī)會(huì)與沸石接觸，導(dǎo)致氨氮的去除率增加。計(jì)算每克沸石吸附的氨氮量，發(fā)現(xiàn)隨著沸石添加量的增加每克沸石吸附氨氮量下降，說明沸石利用率降低。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明: 3 g?沸石處理該氨氮廢水時(shí)有較好的處理效果，此時(shí)氨氮去除率為75. 5%。