以沸石粉為主要原料，添加木屑、淀粉等有機物為碳化結合劑，通過造粒、氮氣氣氛低溫熱處理制備得到了粒度為0.5～1cm的沸石-炭復相材料水處理劑顆粒，研究了不同碳化結合劑含量和不同熱處理溫度等氨氮超標污水的吸附性能影響。

?一、非金屬礦物水處理材料的意義

許多非金屬礦物材料因其天然的孔道結構和層間可交換離子等特性而具有優(yōu)良的吸附性能以及離子交換等性能，比如沸石、膨潤土等礦物在我國具有儲量大，價格合理、環(huán)境友好等優(yōu)勢，被廣泛應用于污水治理等行業(yè)。目前非金屬礦物材料在天然河道、湖泊等水處理過程應用時主要直接以粉體或高溫燒結成陶粒形式使用。當水體中投入大量粉體吸附材料時，這些吸附材料難以回收，最終沉積到水底，造成了該水域淤泥增加和二次脫附污染。而高溫燒結成陶粒存在著能耗高，同時由于高溫燒結作用破壞或部分破壞了非金屬礦物本身結構特點而降低了吸附性能。因此，制備低能耗綠色可回收利用的，對非金屬礦產資源高效利用及擴大其在環(huán)保領域應用具有重大意義和市場前景。

二、沸石-炭復相材料對氨氮吸附性能試驗

本研究以河北省圍場縣斜發(fā)沸石粉為主要原料，添加木屑、淀粉等有機物為碳化結合劑，通過造粒、非氧化性低溫熱處理制備得到了粒度為0.5～1cm的沸石-炭復相材料水處理劑顆粒，研究了不同碳化結合劑含量和不同熱處理溫度對氨氮超標污水的吸附性能影響。制備得到的沸石-炭復相材料有望成為可回收再生具有優(yōu)良吸附性能的水處理材料。

選擇含5%碳化結合劑經不同溫度熱處理制備得到的沸石-炭復相材料顆粒對起始濃度為15mg/L的氨氮溶液進行吸附研究，研究了累計吸收時間從1～100h過程中氨氮溶液濃度變化，同時加入了沸石粉原料進行吸附性能對比，結果如圖1所示。

由于造粒后沸石粉顆粒比表面積下降導致吸附速率下降，溶液中氨氮與沸石-炭復相材料顆粒接觸面積遠遠小于沸石粉體與氨氮接觸面積，影響了氨氮向沸石孔道擴散速率引起。

結合FESEM照片分析認為，這些片狀、纖維/管狀、蜂窩狀碳結構主要是由原料中碳化結合劑碳化聚合以及含碳氣體氣相沉積形成。同時分析認為，沸石-炭復相材料顆粒強度獲得機理主要是顆粒中亞微米及微米尺度的片狀、纖維/管狀、蜂窩狀碳結構通過粘接、包裹和限位作用將沸石粉體顆粒固定住，形成顆粒強度。