沸石粉與沸石濾料對水體有很好的過濾作用。氨氮是氮在水體環境中的主要形態之一,隨著近年珠三角地區的發展,東江沿岸接納的城市污水以及工業廢水日趨增加,水中氨氮含量日漸升高。而凈水廠常規工藝的主要功能為去濁和殺菌,其對氨氮的去除能力較低,同時,氨氮的殘留使得耗氯量上升和消毒能力下降,對飲用水安全帶來不利影響。
沸石是一種天然的多孔硅鋁酸鹽礦物質,作為濾料時具有截留水中懸浮物、吸附、離子交換等多重作用。較高的離子交換能力和高氨氮選擇性,使其粉末對水中氨氮的去除成為可能。沸石濾料濾池掛膜快、氨氮去除率高、耐沖擊負荷強,這與其較高孔隙率與較大比表面積有關,同時其對氨氮離子交換容量高,可減少氨氮沖擊的負荷對出水水質的影響。并且,不同種類和產地對天然沸石的礦物學特性有很大影響,這會對其應用性能產生影響。這表明不同產地的天然沸石粉對氨氮的吸附能力這一特性存在較大差異。
本研究中,縉云沸石和北票沸石的等溫吸附性能相似,Fruendlich吸附等溫式擬合度更高,接近1。這表明沸石對氨氮的吸附是物理吸附和化學吸附共同作用,而沸石具有大量可交換離子,因此離子交換可能是其對氨氮最主要的處理作用。并且,沸石粉對水體中氨氮的去除可分為三個階段,而在第一階段基本對氨氮污染完成了大部分的處理,是一種對氨氮的高速處理手段。