天然沸石是含水鋁硅酸鹽,由硅氧四面體均勻地疊加而成,在三維空間上形成了開放和穩(wěn)定的蜂窩結(jié)構(gòu),該蜂窩結(jié)構(gòu)具有非常大的孔道體積和很強的親合力,因此具有較高的陽離子交換容量和很強的陽離子選擇性,尤其對H2O、NH3和H2S等極性分子具有很強的親合力。沸石的這些獨特性質(zhì)使其在水處理領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,如工業(yè)廢水和城市污水中重金屬離子的去除和NH4+-N的去除。

氨氮作為一種無機營養(yǎng)物質(zhì)是作物生長的重要營養(yǎng)成分,但也會引起海洋、湖泊、河流及其它水體富營養(yǎng)化。寧夏引黃灌區(qū)農(nóng)田氮肥的過量施用已導(dǎo)致氨氮隨農(nóng)田退水向水體流失,成為加劇黃河水污染的主要根源之一。引黃灌區(qū)農(nóng)田退水的水質(zhì)特點是氨氮濃度低而礦化度高,其農(nóng)田排水溝多年平均礦化度在749—1740mg·L-1之間,最高可達4038.3mg·L-1,氨氮濃度卻在200mg·L-1以下,如何針對這一特點有效削減引黃灌區(qū)農(nóng)田退水中的氨氮已迫在眉睫。

天然沸石對NH4+ -N的去除率隨時間先迅速上升,后轉(zhuǎn)為緩慢上升,體現(xiàn)“快速吸附、緩慢平衡”的特點,在使用的4種動力學(xué)模型中,吸附數(shù)據(jù)與Elovich模型的符合情況最好, 說明非均勻擴散進程控制著NH4+ -N的交換速率。

與以往的研究結(jié)果比較可以發(fā)現(xiàn),天然白銀沸石對NH4+ -N具有較強的交換能力,是一種理想的離子交換劑,可將其用于農(nóng)田退水中NH4+ -N的去除。