氨氮是水體中氮的主要形態(tài)之一,其污染來源多且排放量大,是水體富營養(yǎng)化的一種主要污染物。尤其是在一些水污染較為嚴(yán)重的地區(qū),已經(jīng)執(zhí)行了愈發(fā)嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),例如在江蘇省太湖地區(qū)就執(zhí)行了氨氮排放5(8)mg/L的標(biāo)準(zhǔn)(DB32/1072-2007);在出水作為回用水或城鎮(zhèn)景觀用水時(shí),執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918-2002) 中一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定氨氮濃度限值為5(8)mg/L。作為一種呈骨架狀結(jié)構(gòu)的多孔性鋁酸鹽晶體,天然沸石內(nèi)部有眾多較為均勻的孔道與通道,因此能夠與氨氮等離子產(chǎn)生交換反應(yīng)且不會(huì)改變沸石的晶體結(jié)構(gòu);另一方面,天然沸石具有較大的比表面積,具有較強(qiáng)的吸附能力,能夠?yàn)槿コ邪钡粚?shí)基礎(chǔ)。并且我國是全球沸石儲(chǔ)量最大的國家,因此沸石資源豐富,成本十分低,用于處理水中氨氮是十分可行的。

通過物理化學(xué)的方法來對(duì)天然沸石進(jìn)行改性,從而提高天然沸石的離子交換能力,擴(kuò)大其對(duì)氨氮的吸附容量。在具體改性實(shí)驗(yàn)中,選取河北圍場縣國投礦業(yè)下的天然沸石,0.50-1.25mm, 天然沸石經(jīng)洗滌后,過篩,放入電熱烘箱中在105℃烘干,放在干燥器中備用。在實(shí)際試驗(yàn)中,選擇模擬河北某污水處理廠排放的污水,其氨氮濃度為6-20mg/L。實(shí)驗(yàn)用的氨氮模擬廢水配制方法為:先配制1000mg/L的氨氮廢水儲(chǔ)備液,再根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要移取一定量的氨氮廢水儲(chǔ)備液配制所需濃度的氨氮廢水。

在測試天然沸石對(duì)吸附氨氮影響過程中,調(diào)節(jié)室溫為正常,各取50mL、20mg/L的氨氮溶液于100mL錐形瓶中,然后使用稀鹽酸和稀氫氧化鈉將廢水的pH調(diào)至一定的值,然后稱取0.10g烘干沸石加入錐形瓶中, 在振蕩器里振蕩24h,過濾取樣,分析平衡濃度,計(jì)算各自平衡吸附量,比較不同pH對(duì)吸附的影響。

總之,pH對(duì)沸石吸附有較大影響,在pH為8.0時(shí),氨氮平衡吸附量最大;隨著天然沸石投加量的增加,氨氮的去除率逐漸增大,但吸附量隨之減小。結(jié)合這一結(jié)論與特性,實(shí)際污水處理過程中,可以基于PH條件改善來使用天然沸石對(duì)污水氨氮進(jìn)行吸附處理,可以有助于污水處理工藝發(fā)展與進(jìn)步。