酸改性沸石去除水中氨和磷的研究
摘要：近年来，水环境污染突发事件时有发生；其中，由磷、氨氮废水导致的污染引起了广泛关注。所以，这一类废水的处理已成为当今水处理行业重要任务。本试验采用静态吸附法，选择缙云天然斜发沸石作为吸附材料，用Hcl和H2SO4溶液对沸石进行改性，同时设置不同浓度梯度、不同改性时间，以模拟含磷废水和氨氮废水为处理研究对象，并对改性沸石吸附去除水中总磷、氨氮的效果进行研究，最终确定最佳的改性酸种类和最佳改性时间。
关键词：斜发沸石； 酸改性； 总磷氨氮；吸附
一、文献综述
1.1沸石结构及其特性
沸石特殊的架装结构，使其具有较好的吸附性能。由于沸石内部有密集的孔穴及孔道，使沸石具有较大的比表面积，并提供了较多的吸附位点。沸石的比表面积可达440～l030m2/g，其孔穴和孔道的直径大小范围分别为0.6～1.5nm和0.3~1nm；而废水中NH4 的直径大约为0.286nm，刚好能够进入沸石内部孔穴及孔道。在沸石“分子筛”的筛分以及色散力和静电力的作用下，使得沸石对水中氨氮具有较好的吸附性能。天然沸石虽然具有较好的吸附、离子交换能力，但是其组成成分的硅铝比以及孔穴和孔道内的一些杂质和水分对沸石性能有很大的影响；所以，通过对天然沸石进行改性，以去除水分、有机物及碳酸盐等杂质，疏通内部孔穴和孔道，以提高沸石的吸附和离子交换性能。
酸改性沸石的机理为：疏通沸石孔穴和孔道，半径小的H 置换了孔道中原有的半径较大的阳离子，不仅拓宽孔道中的有效空间，而且削弱了层间健合力，层状晶格裂开层间距变大，吸附能力提高。
1.2水体氮磷的来源及危害
近些年来，氮磷营养盐造成的水体富营养化问题日益严重，导致太湖等湖泊连续发生蓝藻爆发，因而废水中氮和磷含量的控制问题日渐受到重视。水体中氨氮的来源有很多，自然产生只占一小部分；工农业生产、居民生活等人类活动产生的氨氮则是主要来源，工业污水和生活废水处理不达标或未经处理就直接排入河流湖泊；农业生产活动，如施撒氮化肥和生物肥后被雨水冲刷随地面径流进入自然水体。在2010年《第一次全国污染源普查公报》中数据显示，化学、石油、金属冶炼等8个行业的氨氮排放总量占整个工业废水厂区排放口氨氮排放量的85.9%。《2006～2012中国环境状况公报》统计的废水年排放总量，其中氨氮年排放量也呈逐年递增趋势。氨氮废水的大量排放不仅成了水环境污染，加剧了我国水资源短缺的现状，还给国民经济发展造成了巨大的阻碍。
