改性沸石：廢水氨氮處理的新希望
 

在工業(yè)發(fā)展迅速的今天，廢水處理尤其是廢水中氨氮的去除，成為了環(huán)保領(lǐng)域的重要課題。目前，去除污水中氨氮的方法眾多，像折點加氯法、沸石吸附法、氨吹脫法、生物法以及化學(xué)沉淀法等。然而，折點加氯法和氨吹脫法成本高昂；化學(xué)沉淀法雖成本低，卻容易引入其他污染性離子；生物法雖無污染且耗能低，但轉(zhuǎn)換作用緩慢，難以徹底去除氨氮。在這些方法中，沸石吸附法憑借沸石來源廣泛、價格低廉的優(yōu)勢脫穎而出，而且沸石吸附氨氮后既能用作土壤改良劑，又能通過洗脫實現(xiàn)再生，是一種低成本去除廢水中氨氮的有效方法。但天然沸石對氨氮的平衡吸附量較低，限制了它的廣泛應(yīng)用 。
 

不過，過去幾年沸石改性的研究取得了重大突破。研究表明，無機鹽（如NaCl和CaCl2溶液等）能夠有效溶解沸石中的易溶物質(zhì)；酸（稀鹽酸或硫酸）可溶解沸石中的可溶和部分難溶物質(zhì)；焙燒和微波則能促使沸石空隙中的有機物揮發(fā)。將這些改性方法進行組合，有望進一步提高沸石對氨氮的吸附能力。
 

為了深入探究改性沸石對廢水中氨氮的去除效果及吸附機理，研究人員采用脫磷尿液作為試驗廢水，對不同改性沸石展開研究。這些改性沸石包括NaCl沸石、HCl沸石、HCl - 焙燒沸石和HCl - 焙燒 - 微波沸石。實驗結(jié)果顯示，在粒徑為0.5 - 1.0mm，投加量為200g/L時，天然沸石和4種改性沸石對氨氮的平衡吸附量呈現(xiàn)出明顯差異，從小到大依次為天然沸石＜飽和NaCl改性沸石＜5.0%HCl改性沸石＜5.0%HCl - 400℃焙燒改性沸石＜5.0%HCl - 400℃焙燒 - 微波改性沸石。其中，5.0%HCl - 400℃焙燒 - 微波改性沸石對氨氮的吸附能力尤為突出，平衡吸附量達到17.9mg/g ，是天然沸石的2.6倍。
 

通過對沸石進行掃描電鏡影像分析以及質(zhì)量損失研究發(fā)現(xiàn)，不同改性方法導(dǎo)致沸石孔隙大小和數(shù)量產(chǎn)生差異，這正是造成吸附差異的主要原因。這一研究成果為改性沸石在廢水氨氮處理領(lǐng)域的應(yīng)用提供了重要的理論依據(jù)和實踐指導(dǎo)。隨著對改性沸石研究的不斷深入，相信在未來，改性沸石將在廢水處理中發(fā)揮更大的作用，為解決環(huán)境污染問題貢獻更多力量。