隨著城市人口的日益膨脹和工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展,氨氮污染的來(lái)源越來(lái)越廣泛,排放量也越來(lái)越大,氨氮的污染日益嚴(yán)重。氨氮排入水體,容易引起水中藻類及其他微生物大置繁殖,形成富營(yíng)養(yǎng)化污染,這不但會(huì)使水中溶解氧下降,魚類大量死亡,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)绊戯嬎踩R虼?,去除水體中的氨氮對(duì)于防治水體富營(yíng)養(yǎng)化和保障水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)至關(guān)重要。天然沸石對(duì)NH+4具有較好的選擇吸附能力,并且沸石在我國(guó)含量豐富、價(jià)格低廉,用沸石處理氨氮是一種經(jīng)濟(jì)有效的方法。

天然沸石是一類架狀硅鋁酸鹽礦物的總稱,其結(jié)構(gòu)主要由硅氧架格組成。硅氧架格以四面體結(jié)構(gòu)存在,部分的Si4 + 可以被 Al3 置換,會(huì)導(dǎo)致負(fù)電荷的出現(xiàn),沸石結(jié)構(gòu)中會(huì)有金屬等平衡電荷的離子。由于硅氧和鋁氧結(jié)構(gòu)的不同,沸石會(huì)形成很多孔道和孔穴,決定了沸石較高的吸附能力。沸石粒徑一般為20 ~40 目的天然沸石,為乳白色無(wú)定形顆粒。

本研究對(duì)天然沸石同時(shí)進(jìn)行超聲及 NaCl 改性。因此,沸石改性過(guò)程主要受到鹽濃度、超聲功率及改性時(shí)間的影響。NaCl 濃度對(duì)沸石吸附氨氮的影響:在6個(gè) 250mL具塞錐形瓶中分別加入200 mL的10 mg/L的NH 4+-N 溶液,隨即稱取6份質(zhì)量為0.5g的在相同超聲功率(550 W)及改性時(shí)間(60 min)而不同NaCl濃度下 (分別為 0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2mol/L)改性的沸石粉末加入瓶中,加塞密封并啟動(dòng)恒溫振蕩器,開始計(jì)時(shí),用 0.45 μm 微孔濾膜過(guò)濾后測(cè)定氨氮濃度。

超聲功率對(duì)沸石吸附氨氮的影響:實(shí)驗(yàn)方法同上所述,唯一不同為所用沸石為在相同改性時(shí)間(60min)及 NaCl 濃度(0.6mol/L)而不同超聲功率(分別為 50、150、250、350、450、550W)下改性的沸石。改性時(shí)間對(duì)沸石吸附氨氮的影響:實(shí)驗(yàn)方法同上所述,唯一不同為所用沸石為在相同超聲功率(350 W)及 NaCl 濃度(0.6 mol/L)而不同改性時(shí)間(分別為 10、20、30、40、50、60 min)下改性的沸石。

由實(shí)驗(yàn)可知,氨氮的去除率與沸石添加量呈線性關(guān)系。所確定的較適宜吸附工藝條件為:反應(yīng)溫度30 ℃、反應(yīng)時(shí)間 60 min、200 mL 0. 01 mol/L 氨氮廢水、沸石添加量 3 g、體系 pH 值為 6,此條件下氨氮去除率可達(dá) 80%。