專(zhuān)家們?yōu)榱藴y(cè)試天然沸石在高溫氨氮廢水中的吸附特性做了一個(gè)試驗(yàn)，用天然沸石顆粒處理模擬氨氮廢水，對(duì)比研究了常溫和中高溫下沸石吸附效果的差異，探討了高溫下吸附過(guò)程的熱力學(xué)，并優(yōu)化了高溫下沸石吸附氨氮廢水的操作工藝。測(cè)試內(nèi)容如下：

一、水中氨氮含量高的影響

水體中的氨氮可導(dǎo)致水富營(yíng)養(yǎng)化，是主要的耗氧污染物，因此對(duì)含氨氮的廢水，特別是工業(yè)氨氮廢水必須經(jīng)處理后才能排放。工業(yè)氨氮廢水，如工業(yè)循環(huán)冷卻用水、焦化廠廢水、食品加工廠廢水及制藥工廠廢水等的共性是溫度較高，都超過(guò)了45℃。但目前的廢水處理方法，包括生物硝化/反硝化、樹(shù)脂離子交換和化學(xué)沉淀等均不適合直接處理高溫氨氮廢水，需要預(yù)先對(duì)廢水進(jìn)行加水稀釋冷卻或熱交換器降溫處理，增加了處理工藝流程，加大了廢水處理的成本。

天然沸石是一種呈結(jié)晶陰離子型架狀結(jié)構(gòu)的多孔硅鋁酸鹽礦物質(zhì)，在自然界中分布廣泛，其結(jié)構(gòu)中鋁氧四面體結(jié)構(gòu)的電負(fù)性使天然沸石極易吸附銨根離子等陽(yáng)離子，且同時(shí)具有耐高溫、耐酸堿、價(jià)格合理等特性，因此在處理高溫氨氮廢水方面有潛在的應(yīng)用前景。

二、天然沸石在高溫氨氮廢水中的吸附特性

不同溫度下天然沸石對(duì)溶液中氨氮的平衡吸附效果如圖1所示。由圖1可以看出在常溫階段(35℃以下)，天然沸石對(duì)氨氮的吸附質(zhì)量比為1.0mg/g左右。隨著溫度的升高，吸附質(zhì)量比顯著增大，在60℃以上達(dá)到2.0mg/g左右，并隨著溫度的繼續(xù)升高維持在一定范圍內(nèi)。因此天然沸石適用于處理中高溫氨氮廢水，且在同等用量下，吸附效果明顯優(yōu)于常溫下的吸附效果。這是由于溫度的升高加速了溶液中和沸石上的分子和離子的熱運(yùn)動(dòng)，提高了沸石對(duì)溶液中氨氮的吸附活性。

在高溫模擬廢水中，沸石質(zhì)量濃度在10～40g/L時(shí)，隨著沸石用量的增加，去除率明顯增加。當(dāng)沸石用量繼續(xù)增加時(shí)，去除率只有少量提高。沸石的吸附質(zhì)量比隨沸石用量增加呈下降趨勢(shì)。綜合考慮沸石使用率和去除效果選取沸石粉用量在40～50g/L，此時(shí)溶液中氨氮去除率達(dá)到70%左右。

天然沸石在高溫廢水下的氨氮吸附量明顯大于常溫環(huán)境，其吸附熱力學(xué)更符合Freundlich等溫吸附模型(Ｒ2＞0.99)，吸附能力達(dá)到優(yōu)惠吸附，因此天然沸石適用于處理高溫氨氮廢水。