浅谈沸石对水中氨氮的吸附112
深入探讨氨氮废水处理中沸石的运用
深入探讨氨氮废水处理中沸石的运用深入探讨氨氮废水处理中沸石的运用摘要：沸石作为一种新型生物载体用于水处理领域，具有很好的缓冲氨氮进水冲击负荷的能力，能有效地去除水中各种形态的氮，可以深度处理二级出水，使其达到回用的标准。
本文主要就氨氮废水处理中沸石的运用进行了较为深入的探析。
关键词：氨氮废水处理沸石去除机理废水处理方面应用一、引言沸石是一族架状结构的多孔性含水铝硅酸盐矿物，硅氧四面体是其基本单位，其中部分 Si4+ 被Al3+所取代，为了中和负一价的氧离子，就会有相应的金属阳离子加入其中，这些与晶格联系较弱的碱金属（碱土金属）和水分子极易与周围水溶液中阳离子发生交换作用，因而沸石具有良好的离子交换选择性能[1，2]。
又因沸石具有不同连接方式的的硅（铝）氧四面体结构，沸石中便形成了大量的孔穴和孔道，因其表面积很大，大量分子进入其中，因而具有很好的吸附性能[3]，故在污水处理中得到了广泛的应用。
二、沸石对废水中氨氮的去除机理通过利用沸石离子交换的吸附能力除去废水之中氨氮，其过程包括：吸附阶段以及沸石的再生阶段，式（1）为沸石的吸附氨氮阶段：式中：Zn-、Mn+、n分别为：沸石、沸石中的阳离子、电荷数。
沸石的再生阶段，可划分为：生物再生法以及化学再生法。
化学再生法：通过盐或碱溶液来对吸附处于饱和的沸石进行处理，并以溶液之中的Ca2+或 Na+交换沸石上的NH4+，从而使得沸石恢复到对氨的交换容量。
此处若以使用NaCl溶液来再生沸石，其过程如式（2）所示：三、沸石在氨氮废水处理方面的应用（一）在好氧处理系统中的应用1.沸石在常规活性污泥法中的应用通常而言，污水处理厂所采取的生物处理方法在脱氮中经常可能遇到重金属、有机负荷突然提升和有毒化合物的冲击，而对于怎么样去减少抑制的因素对硝化作用影响，现已有很多的研究，而其中的沸石被认为是较为有效的可减轻因冲击负荷而对硝化细菌所产生的毒性。
Se-Jin Park 等[4]在常规的活性污泥法中对活性污泥添加活性炭（AS+PAC）以及沸石粉（AS+Z）系统，在不同抑制条件之下来对氨氮废水进行处理的效果作考察。
沸石去除地下水中氨氮的影响因素分析及作用机理探讨
图1
沸石用量对铵离子吸咐效果的影响
3 4
温度对沸石吸附铵离子的影响
3 2
沸石吸附铵离子浓度与时间的关系 分取 1 mg/ L NH + 4 的水样 200 mL, 检查 水的
沸石吸附铵离子与水的温度有密切关系, 随着 温度升高 , 沸石吸附铵离子效果越好, 这是由于温度 越高 , 离子动能越大 , 运动频率越高越易深入到沸石 孔穴中去而被吸附, 因此在水处理过程中温度越高 , 去除铵离子效率越好 ( 图 3) 。 3 5 天然沸石与活化沸石对氨氮去除能力的比较 依照上述实验条件, 分别取天然沸石和经过适
水样的配制 称取一定 量 NH 4 C1, 用 蒸馏 水配制 成 l mg/ L
NH 4 水样。 2 3 铵离子的测定 采用纳氏试剂比色法 , 在碱性条件下, 以酒石酸
值, 加入 1 g 沸石 , 每隔 2 h 测定一次水样中 NH + 4 离子浓度, 观察在不同 pH 值下沸石吸附 铵离子的 情况 , 结果如表 1 所示。
1
材料介绍
实验中将沸石经过适当方法活化, 作为去除氨
[ 收稿日期] 2000 01 10
2
2 1
实验部分
仪器与试剂 仪器用 721 分 光光 度计 ( 上海 第 三分 析仪 器
厂) 。试剂用氯化铵、 碘化钾、 氯化汞及酒石酸钾钠 ,
70
西安工程学院学报
22 卷
均为分析纯。 2 2
+
进行交换的过程中, 有一个平衡点存在。开始是水 中铵离子被交换到沸石上 , 超过平衡点 , 再延长时间 反而使已交换上的铵离子从沸石上解脱下来。 3 3 水样 pH 值对沸石吸附铵离子的影响 取 200 mL 1 mg/ L NH + 4 水样, 调整体系的 pH
4a沸石分子筛对氨氮的吸附
4a沸石分子筛对氨氮的吸附
摘要：
一、沸石分子筛概述
二、氨氮污染及其处理方法
三、沸石分子筛对氨氮的吸附性能
四、沸石分子筛在氨氮废水处理中的应用
五、结论
正文：
一、沸石分子筛概述
沸石分子筛是一种具有多孔性、高表面积和规则孔道结构的晶态材料，其主要成分为硅酸盐。
由于其独特的结构特性，沸石分子筛在吸附、分离、催化等领域具有广泛的应用。
二、氨氮污染及其处理方法
氨氮是指废水中以氨和氮化合物形式存在的氮，其主要来源于农业施肥、工业废水和生活污水等。
高浓度的氨氮废水对水环境具有极大的危害，因此必须进行处理。
目前，氨氮废水处理方法主要有生物脱氮法、化学脱氮法和物理吸附法等。
三、沸石分子筛对氨氮的吸附性能
沸石分子筛具有较高的孔容、孔径均匀和良好的吸附性能，因此被广泛应用于氨氮废水处理中。
研究发现，沸石分子筛对氨氮的吸附能力与其孔径、孔容、表面电荷等有关，且在特定条件下，沸石分子筛对氨氮的吸附效果优于其
他吸附材料。
四、沸石分子筛在氨氮废水处理中的应用
在氨氮废水处理过程中，沸石分子筛可以作为吸附剂，有效去除废水中的氨氮。
同时，沸石分子筛具有再生能力强、循环利用率高等优点，有利于降低处理成本。
此外，沸石分子筛与生物脱氮法、化学脱氮法等方法相结合，可实现氨氮废水的深度处理，提高处理效果。
五、结论
沸石分子筛作为一种高效吸附剂，在氨氮废水处理领域具有广泛的应用前景。
沸石去除水中氨氮的作用机理
沸石去除水中氨氮的作用机理沸石是由碱金属或碱土金属组成的含水网状铝硅酸盐物质，具有架状结构在其晶体内部分子像搭架子似地连在一起，中间形成很多空腔，通常情况下该空腔为水分子及金属阳离子所占据其化学通式为：MxDy[AL（X+2y）si(x+2y)O2]·mH2O，分子中的阳离子（SI,AL）和O一起构成四面体格架，称为结构阴离子。
在这种结构阴离子中，中心是Si(或AL)原子，每个Si(或AL)原子的周围有4个O原子，各个sI/O四面体通过处于四面体顶点的O原子互相连接起来，形成许多宽阔的孔穴和空道，使得沸石具有很大的比表面(通常为400-800㎡/g)。
通常情况下沸石空腔中的水分子、金属阳离子与沸石骨架离子的联系是松弛而微弱的。
这些水分子及阳离子可以自由地移动和出入孔道而不影响其骨架构造沸石这种格架结构决定了它具有较高的交换吸附性能。
沸石具有较大的比表面积孔穴和孔道结构的存在使得沸石可以吸附大量的分子或离子。
2沸石对氨氮去除机理沸石对氨氮的去除以物理吸附作用与离子交换作用为主，其,吸附作用具有“快速吸附缓慢平衡”的特点。
2.1吸附作用在沸石的组成结构中，sio4和alo4以共角顶的形式联成硅铝氧格架四在格架中形成了许多宽阔的孔穴和孔道(占晶体总体积的50%以上)，使得天然沸石具有比表面积大（通常在440-1030㎡/g）,天然沸石往往孔径均匀因而可以产生“超孔效应”，在沸石表面所具有的强大色散力作用下，沸石孔穴中分布的阳离子和部分架氧所具有的负电荷相互平衡，使得沸石又具有较强的色散力和静电力作用加之沸石所特有的分子结构而形成的较大静电引力使沸石具有相当大的引力场，由以上四种因素的综合作用使得沸石具有很强的吸附性与其他吸附剂相比，沸石具有吸附量大、高选择性和高效吸附等特点。
2.2离子交换作用离子交换是指沸石晶体内部阳离子与废水中NH4+进行交换的化学过程：在硅铝氧四面体基本单元中部分氧原子的价键未得到中和，使整个四面体基本单元带有部分的负电荷，为达到电性中和，该四面体基本单元中缺少的正电荷会由附近带正电的碱土金属离子阳离子（如K+、Na+、Ca2+、Mg2+）来补偿；废水中的Nh4+直径小于沸石的孔穴通道直径，通过沸石的吸附作用容易进入孔穴到达沸石表面，并与沸石晶格中碱土金属离子阳离子发生交换并将其置换下来，而且离子交换后的沸石并不发生结构变化，这使沸石具有离子交换特性。
沸石对溶液中氨氮的吸附实验研究
附量 。 采用 Ｌ ａ ｎ ｇ ｍｕ ｉ ｒ 公 式对 等 温 吸 附 实 验 数 据 进 行
２ ． １ 氨 氮等温 吸 附实验
溶 液 ，向 ｌ ０个 ２ ５ ０ ｍｌ 具 塞 三 角 瓶 中 ，分 别 加 入 对
应 的上述 浓 度 的 溶 液 １ ０ ０ ｍ ｌ ，再 向每 瓶 中加 入 １ ０ ｇ
数 学拟 合 ，拟合 曲线如 图 ２ 。
沸 石 ，塞好玻 璃塞 ，放 入恒 温振 荡箱 中 ，设 置 温度 ２ ５ ℃ ，转 速 １ ０ ０ ｒ ／ ａｉ ｒ ｎ ，振 荡 。７ ２ ｈ后 取 出 ，抽 滤 后 测定 Ｎ Ｈ ４一Ｎ浓度 ，计 算 出沸石 的吸 附容量 。
膜 ，２ ｍ ｌ 注射 器 ，针 头 过 滤 器 ，７ ２ ２型 可 见 分 光 光 度计 ，氯 化 铵 ，沸 石 （ 直径 １ ５ ｍ ｍ） ，氢 氧 化 钠 ，
碘化 汞 ，碘化 钾 ，酒石 酸钾钠 ，蒸 馏水 。
２ 实验
所取溶液体积 ，ｍ ｌ ； 一填料用量 ，ｇ 。 ３ 实验 结果 与分 析
（ Ｃ 。 一Ｃ 。 ）
恒温 振 荡 箱 ，万 分 之 一 天 平 ，具 塞 三 角 瓶
（ １ ０ ０ ０ ｍ ｌ 、２ ５ ０ ｍ１ ） ， 容 量 瓶 （１ ０ ０ ｏ ｍｌ 、５ ０ ０ ｍｌ 、
２ ５ ０ ｍｌ 、１ ０ ０ ｍ １ ） ，具 塞 玻 璃 磨 口 比 色 管 （ ５ ０ ｍ１ ） ，
分别配制 Ｎ Ｈ ；一 Ｎ浓度为 １ ０ ０ ｍ ｇ ／ Ｌ 、 ２ ０ ０ ｍ ｇ ／ Ｌ 、
沸石处理氨氮废水
沸石处理氨氮废水沸石是一种广泛分布、开采量高且价格便宜的离子交换物质，被广泛用于处理废水中的氨氮。
吸附法是一种常用的脱氮处理方法，国内外已经提出了多种可行的工艺。
吸附剂的性质、再生方法和作用时间等因素都会影响氨氮的去除效果。
沸石、粉煤灰和膨润土等吸附剂都被广泛研究。
氨氮的去除原理主要包括非离子氨的吸附和离子氨的离子交换作用。
在废水处理实践中，有些废水经过二级处理后仍无法达到排放标准，需要进行深度脱氮处理。
吸附法也被用于这种情况。
沸石吸附法已经在美国和日本实现了工业化应用。
其主要使用固定床吸附柱，以斜发沸石为吸附剂，粒径为0.8-1.7mm，空速为5-10h-1，进水氨氮浓度为20mg/L，出水氨氮浓度小于1mg/L。
沸石是一种含水架状结构的多孔硅铝酸盐矿物质，具有空旷的骨架结构和大的比表面积。
其晶穴体积约为总体积的40%-50%，孔径大多在1nm以下。
沸石对极性、不饱和及易极化分子具有优先的选择吸附作用，并且具有耐酸、耐碱、热稳定等性能。
斜发沸石在离子交换和定量处理方面，对NH4+-N具有较好的选择性，因此可以用于污水脱除氨氮处理工艺，脱氮率可达90%-97%。
工业上沸石除氨装置较为简单，一般为一圆柱形滤器。
沸石的交换容量受到杂质的影响，纯度较高的沸石交换容量不大于200meq100g，一般为100-150meq100g。
斜发沸石在反复再生后对NH4+的吸附交换能力影响不大，但在污水中共存阳离子如Ca2+时，沸石的交换能力会呈不可逆性降低。
沸石的再生处理方法有利用NaOH或NaCl溶液的化学溶液再生和500℃-600℃的高温条件下将沸石中的NH4+转变为NH3气体的燃烧法再生。
沸石对氨氮的吸附及解吸效果研究
第一作者 ：党鹏刚 （１９８５一），男 ，硕 士研究生 ，从事环保管理方面工作 。
第 ４４卷第 １５期
党鹏刚 ，等 ：沸石对氨氮 的吸附及解 吸效果研究
１Ｏ５
１．３ 分析 方 法 氨氮 ：纳 氏试剂 比色法。
２ 结果与讨论
２．１ 沸石 吸 附特性 研 究
石对氨氮 的吸 附量 可达 到 ０．３７ ｍｇ／ｇ。张 曦 等人 在沸石 吸 附 性能研究 中发现在 ５ ｇ／Ｌ的氨氮溶 液 中，沸石 的最大 吸附量可 以达到 １１．５ ｍｇ／ｇ。可见沸石竽 、的删 吸熏附＼蚓潜蓝能 是巨大的。
第 ４４卷第 １５期 ２０１６年 ８月
广 州 化 工
Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ
ＶｏＩ．４４ Ｎｏ．１５ Ａｕｇ．２０１６
沸 石 对 氨 氮 的 吸 附 及 解 吸 效 果 研 究
党鹏刚 ，张 英
（１陕 西渭 河煤化 工 集 团有 限责任公 司 ，陕 西 西安限责 任公 司 ，陕西 西安 ７１４０００）
ｇｒａｖｅ１．Ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｗａｔｅｒ ａｍｍｏｎｉａ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｚｅｏｌｉｔｅ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｃａｐａｃｉｔｙ ｃａｎ ｒｅａｃｈ ｔｏ １．５８ ｍｇＮＨ：－Ｎ／ｇ．
Ｗ ｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ａｍｍｏｎｉａ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｑｕａｎｔｉｔｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ， ａｎｄ ｕｎｄｅｒ ｆｏｒｃｅ ｏｒ ｎａｔｕｒａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅ ｄｅｓｏｒｐ ｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｃａｎ ｒｅａｃｈ ｔｏ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ７０％ ．
沸石对氨氮的吸附行为研究
沸石对氨氮的吸附行为研究作者：符露来源：《丝路视野》2016年第20期【摘要】本文研究了斜发沸石对氨氮吸附行为，探讨了水力停留时间、pH值对吸附效果的影响，同时考察了吸附氨氮前后的沸石的性能及结构变化。
结果表明，准二级吸附动力学方程能够很好地描述沸石吸附氨氮的过程，沸石在1.0 g/L的氨氮溶液中的理论吸附值为8.69 mg·g-1。
沸石吸附氨氮的最佳水力停留时间为40min，最佳pH值为6，并且氨氮去除率随着浓度的升高而降低，随着沸石投加量的增加而升高。
沸石吸附氨氮前后形态及结构并未发生变化，比表面积、孔容、孔径则明显降低。
【关键词】斜发沸石；氨氮氨氮是水体中重要耗氧物质、是引起水体富营养化的污染物。
近年来，随着社会生产水平的提高，氨氮的排放量与日俱增。
由于水污染事件频繁发生，严重威胁着社会日常生产工作，对于水污染较严重的地区，逐渐实行更加严格的标准控制污水中氨氮的排放，不少污水处理厂面临标准提高的严峻现状。
因此，在兼顾经济的条件下提高处理效率，成为了研究的重点。
目前国内解决高浓度氨氮污染主要使用吹脱法、生物法、离子交换法。
其中吹脱法容易造成二次污染，生物法条件要求高、反应缓慢，而离子交换法较易控制。
天然沸石是一种含水的碱或碱土金属的铝硅酸盐矿物，是由硅氧四面体和铝氧四面体组成的架状硅酸盐，具有比表面积大，吸附性能好，离子交换能力强，化学性能稳定等特点。
沸石对氨氮的去除有着较好的效果，对浓度具有普适性，并且由于沸石资源在我国储量丰富、成本低廉，是一种具有前景的水处理方式，因此沸石吸附氨氮受到较多的关注。
一、材料与方法（一）实验装置静态吸附采用摇床，动态吸附采用沸石柱装置，如图1所示。
实验装置主要由PVC管、蠕动泵、水箱三部分组成，其中PVC管高为100cm，（二）动态吸附实验室温下，在不同的滤速下将含氨氮废水通过沸石吸附柱，每隔20分钟取水样并用0.4μm 滤膜过滤后测定氨氮的浓度。
沸石分子筛吸附污水中氨氮的研究进展
沸石分子筛吸附污水中氨氮的研究进展沸石分子筛吸附污水中氨氮的研究进展随着工农业的发展，污水处理成为了一项重要的环保任务。
氨氮是污水中常见的一种污染物，具有毒性和刺激性，对水环境和生态系统造成严重危害。
因此，研究高效、经济的氨氮去除技术成为了当前环境保护领域的热点。
沸石分子筛作为一种常用的吸附剂，受到了广泛关注，并在氨氮吸附领域取得了显著的研究进展。
沸石是一种富含硅酸盐的多孔矿物，具有较高的比表面积和丰富的通道系统。
由于其独特的化学结构和物理性质，沸石分子筛具备了良好的吸附能力，可以有效地吸附污水中的氨氮。
沸石分子筛吸附氨氮的机制主要包括离子交换和物理吸附两种方式。
在离子交换中，沸石分子筛表面的阳离子与氨氮中的氨离子发生交换反应，将氨离子固定在其孔隙结构中。
物理吸附则是通过静电力、范德华力等相互作用力，将氨氮吸附到沸石分子筛表面。
这两种吸附方式形成了丰富的吸附位点，大大提高了沸石分子筛对氨氮的吸附能力。
研究者们通过调控沸石分子筛的孔径、表面性质和晶体结构等参数，进一步提高了其对氨氮的吸附效果。
其中，改变孔径是一种较为常见的方法。
研究发现，较小孔径的沸石分子筛具有较高的氨氮吸附能力。
这是因为小孔径可以增加分子筛表面积与体积的比值，提高了吸附位点的密度，从而增强了吸附效果。
此外，研究者还通过改变分子筛表面的官能团，引入诸如羟基、胺基等亲水官能团，增加了分子筛与水中氨氮之间的亲和力，提高了吸附效果。
除了调控分子筛本身的性质外，研究者还通过改变吸附条件，进一步优化了吸附效果。
例如，调节溶液的pH值、温度和初始氨氮浓度等。
实验证明，酸性条件下沸石分子筛的吸附效果较好，这是因为在酸性环境中，氨氮更容易解离为氨离子，便于其与分子筛表面的阳离子发生离子交换反应。
另外，适当提高温度可以增加活化能，促进吸附过程的进行；而增大初始氨氮浓度可以增加吸附位点的利用率，提高吸附效果。
近年来，沸石分子筛在氨氮去除领域得到了广泛应用。
人造沸石对景观用水中氨氮的吸附及影响因素
量 随之 减 少； 随反应 时问的增长 ， 人造沸石 对水样 中氨 氮的吸
附 效 果增 强 ， 但 当人 造 沸 石 吸 附饱 和 后 ， 吸附效果不再随时 间
二、 实验部分
１ 实验 材 料 实 验 用 沸 石 采 用 国药 集 团化 学 试 剂 有 限 公 司 生 产 制 造 的 人造沸石 ， 化学式 为 Ｎ ａ ２ ０・ Ａ Ｉ ２ ０３・ ｘ Ｓ ｉ Ｏ２・ ｙ Ｈ２ ０， 由碳 酸 钠 、
前， 相关文献只对不 同类型 的天然沸 石和沸 石改性研 究较多 ， 针 对人造沸 石 的研 究相 对较 少。为此 ， 本文中 以人 造沸石 为
吸 附材 料 ， 对 含 氨 氨 废 水 进 行 了 吸 附 试验 ， 研 究 了吸 附效 果 及
影 响 因素 。
ｐ Ｈ值、 反 应 时间、 沸石粒 径对氨 氮的吸 附效 果都 有影 响。投
低 浓度氨氨 量 的方法 ， 其 法运行成本低 廉 ， 处理效果 良好 ， 产
生 次 生危 害 小 等优 势 而 得 到 广 泛 关 注 。 沸 石 由于 结 构 的特 殊
等 因素 对水样 中氨 氮吸 附效 果的影响 ， 分析 了其 吸 附动 力学 方程在 人造 沸石 吸 附氨 氮 实验 中的拟合情 况。结果表 明 ： 人 造沸石能够有效 的处理广 州荔 湾湖水中的低 浓度氨 氮景观 湖
水， 当ｐ Ｈ值在 ５ ７时 ， 人造沸石投加量 为 １ ０ ｍｇ ／ Ｌ时 ， 反 应 时
间１ ８ （ ） ｍｉ ｎ 后． 氨 氮去 除 率 可 达 到 ８ ５ ％左右。 人造沸石投加量 、
性， 对氨氨具有优 良的吸附性和优 先选 择交换 性。近年来 ， 使
沸石吸附法去除垃圾渗滤液中氨氮的研究
沸石吸附法去除垃圾渗滤液中氨氮的研究
蒋建国 陈 嫣 邓 舟 王 伟 赵 勤
提要 为了既有效地解决渗滤液中高浓度 N H3 - N 的问题又降低渗滤液处理的成本 ,探讨了沸 石吸附法去除垃圾渗滤液中 N H3 - N 的效果及可行性 。小试研究结果表明 :每克沸石具有吸附 1515 mgN H3 - N 的极限潜力 ,当沸石粒径为 30～16 目时 ,氨氮去除率达到了 7815 % ,且在吸附时间 、投 加量及沸石粒径相同的情况下 ,进水氨氮浓度越大 ,吸附速率越大 ,沸石作为吸附剂去除渗滤液中的 氨氮是可行的 。
图 ,其中 ,吸附试验的数据对于 Langmuir 公式符合 得很好 ,见图 3 。
由图 3 求 (
x/
m) 0
=
1 641706
= 01015
5
mg/ mg ,
b
=
641183 12 482
=
01005
L/
mg
( 641706
为图
3
曲线的斜
率 ,12 482 为图 3 曲线的截距) 。得到本试验中沸石
本次试验所用的渗滤液取自北京北神树垃圾填 埋场 。该填埋场运行近 5 年 ,垃圾渗滤液全部采取 喷灌式方法回灌 ,渗滤液回灌加快了垃圾降解速度 , 使渗滤液较快地转变为中性或弱碱性溶液 , 且其 BOD/ COD 的值和 COD 值均较低[13 ] 。所取水样的 水质情况见表 1 。 112 沸石吸附剂的特征
氨氮在天然沸石上的吸附及解吸
第22 卷第2 期环境化学VoI. 22，No. 2 2003 年 3 月ENVIRONMENTAL CHEMISTRY Marc1 2003 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!氨氮在天然沸石上的吸附及解吸l）张曦吴为中温东辉李文奇唐孝炎（北京大学环境科学中心，北京，l0087l）摘要研究了氨氮浓度、温度、时间、共存阳离子等对氨氮在天然沸石上吸附的影响，比较了HCI 及NaC I 溶液对氨氮解吸的效果，初步探讨了沸石吸附氨氮后自然硝化的规律.结果显示，随着氨氮浓度的增大或温度的升高，沸石吸附量上升，最大可达ll.5mg・g - l；沸石吸附的初始阶段（0—81），沸石吸附量随时间显著上升，此后趋于平缓；在不同阳离子共存的情况下，K +可使沸石吸附量降低50%以上；HC I 溶液对氨氮解吸的效果好于NaCI溶液，解吸率最高可达到60%；沸石吸附的氨氮在硝化细菌作用下可转化为硝氮，溶液中硝氮浓度l201 后可达9mg・I - l，在总氮中比率达到27% .关键词氨氮，沸石，吸附，解吸，硝化 .天然沸石是含水多孔铝硅酸盐的总称，其结晶构造主要由（SiO）四面体组成，其中部分Si4 +为AI3 +取代，导致负电荷过剩，因此，结构中有碱金属（或碱土金属）等平衡电荷的离子 . 同时沸石构架中有一定孔径的空腔和孔道，决定了其具有吸附、离子交换等性质［l，2］，其离子交换选择性顺序为：CS + > Rb + > K + > NH4+ > Ba2 + > Sr2 + > Na + > Ca2 + > Fe3 + > AI3 + > Mg2 + > Li +可见其对氨氮具有很强的选择性吸附能力，因而可被应用于氨氮废水的处理［3，4］.本实验探讨了氨氮浓度、温度、时间、共存阳离子对天然沸石吸附氨氮的影响，研究了不同化学洗脱液对氨氮解吸的效果，考察了沸石所吸附的氨氮在溶液中的自然硝化作用，旨在探索氨氮在沸石上吸附及解吸的规律，为沸石用于氨氮废水处理奠定基础.l l.l 实验部分沸石的静态吸附实验6材料. 其主要物理特性为：Si / AI 为 4.2—5.3，粒径为2—3cm，孔隙率为30—40%，动力学直径为 3.9 .称取30g 沸石放入500mI 锥形瓶中，加入不同浓度（!0）的NH4CI 溶液200mI，置恒温水浴振荡器中振荡，使氨氮在液相和沸石固相间的分配达到平衡，721 后取出样品，静置l5min，取上清液测定NH3 - N的平衡浓度（!e），计算沸石对NH3 - N的吸附2002 年5 月l7 日收稿.l）基金项目：科技部重大专项“滇池流域农业面源污染控制技术”（K99053502）.・选取浙江缙云产斜发沸石（典型晶胞组成为：Na［（AIO2）6（Si O2）30］24H2O）为试验2 期张曦等：氨氮在天然沸石上的吸附及解吸167量 . 实验中改变NH4CI 溶液浓度、温度、振荡时间、共存阳离子等实验条件，进行不同条件下的吸附实验对比 . 吸附量（!，mg・g - 1）计算公式如下：! =（C0 - C e）V / m式中，C0：NH4CI 溶液起始浓度，mg・I - 1；C e：吸附后NH4CI 溶液平衡浓度，mg・I - 1；V：溶液体积，I；m：沸石重量，g.1.2 化学解吸实验将不同NH3-N 浓度下吸附达到平衡的沸石置于恒温箱中，75C下干燥121，然后在干燥器中静置至室温 . 按上述步骤放入锥形瓶，加入NaCI 或HCI 溶液恒温振荡721，取出后测定沸石的吸附量，以新鲜沸石吸附量为对比计算解吸率（"，）."=（1 -! /!0）X 100%式中，!0：新鲜沸石氨氮吸附量，mg・g - 1；!：解吸后沸石残留的氨氮吸附量，mg・g - 1 . 1.3 自然硝化实验在与阳光及大气接触的开放条件下，将30g 沸石浸没于5g・I - 1 NH4CI 溶液中，使之静置吸附，3d 后沸石表面生长出绿色藻类，此时取出沸石，缓慢清洗沸石表面残留的NH4CI 溶液，于75C下干燥121，在干燥器中静置至室温，然后置于500mI 50mg・I - 1的NH4CI 溶液中，20C恒温并光照条件下培养，定期检测溶液pH 值、溶解氧（DO）以及溶液中NH3-N 及NO3- -N 的浓度，考察沸石吸附氨氮的自然硝化作用 .2 2.1 结果与讨论吸附等温线图 1 显示了不同温度下沸石在NH3-N 起始浓度为5mg・I - 1—10g・I - 1的NH4CI 溶液中的吸附量 . 从图 1 可见，随着氨氮浓度的增大，吸附平衡后沸石上氨氮的吸附量上升.NH3-N 起始浓度小于1000mg・I - 1时，随着浓度的增大，沸石吸附量上升趋势明显，曲线较陡；NH3-N 起始浓度大于1000mg・I - 1后，吸附量随浓度的上升趋势减缓；NH3-N 起始浓度大于5000mg・I - 1后，曲线形成一平台，表明沸石吸附达到最大值，约为11.5 mg・g - 1 . 同时，随着温度的升高，沸石吸附量亦增大，但在10C 的变化范围内，吸附量增加不多. 沸石这种吸附特性符合FreundIic1 吸附规律［5］，即吸附量与溶液浓度的对数关系为线性 . 根据FreundIic1 吸附等温式（! = KC1 / I），可拟合出以上三条等温线的吸附方程式，结果见表 1.表1 不同温度下的吸附等温式Table 1 Adsorption eGuations in t1e different temperaturesT /C25 35 45吸附等温式In! = 0.8005 InC - 4.4389In! = 0.7916 InC - 4.3317In! = 0.7915 InC - 4.2479相关系数0.98830.98830.9850K0.01180.01310.0143I1.24921.26331.2634168 环境化学22 卷氨氮在沸石上的吸附机理以化学吸附作用与离子交换作用为主 . 溶液中氨氮浓度愈大，可供交换的氨氮较多，而且溶液本体与沸石表面形成的浓度差愈大，造成氨氮向沸石内部迁移并进行交换反应的动力也愈大，因此，沸石的吸附量增加；当温度升高时，不仅使得氨氮克服沸石表面界膜阻力的能力增加，而且促使沸石表面吸附的氨氮沿沸石微孔向沸石内部迁移，因而沸石吸附量也增大.图 2 显示吸附前后溶液pH 值的变化，随着温度的上升pH 值升高的趋势变得明显. 根据氨氮在沸石上吸附的离子交换机理，加上对沸石结构组成的综合分析，可认为是沸石晶体中Na +等平衡电荷离子被NH4+取代而进入溶液，造成溶液pH 值升高 .图1 不同温度下氨氮在沸石上的吸附等温线图2 吸附前后溶液pH 值的变化Fig. 1 Adsorption isotherms of ammonia-nitrogen Fig. 2 pH vaIues in NH4CI soIution before onto the zeoIite in the different temperatu res and after adsorption2.2 吸附速率图 3 是25C，氨氮浓度为5mg・I - 1时溶液中沸石吸附量随时间变化的曲线 . 在沸石吸附的初始阶段（0—8h），沸石吸附量随时间显著上升，此后趋于平缓，8—48h 内吸附量增加不大，显示了沸石“快速吸附，缓慢平衡”的特点 . 根据时间等温线，可计算此条件下沸石吸附速率，发现其符合班厄姆公式：d! / d! =!（" ）其中! 表示吸附量，! 表示时间，" 为吸附速率常数. 本实验中吸附量和时间取对数后具有较好的线性关系：In! = 0.132 In! - 3.8412（# = 0.9715）.2.3 共存阳离子的影响多种阳离子都存在对氨氮的吸附竞争，尤其是K +，沸石对其吸附能力在氨氮之上 . 实验选择K +，Na +，Ca2 +，Mg2 +四种金属离子（浓度均为0.1moI・I - 1）与氨氮共存，分别在5mg・I - 1和50mg・I - 1两种氨氮浓度下，测定沸石吸附量的变化. 结果见图 4. 由图 4 可见，在阳离子共存的情况下，沸石对氨氮的吸附量降低，而以K +的影响最大，使得沸石对氨氮的吸附量降低50% 以上，Na +，Ca2 +，Mg2 +三种离子的影响相仿，差" ! .别不大 .2.4 化学洗脱作用下沸石的解吸氨氮在沸石上的吸附主要基于离子交换和化学吸附作用，同样地，如果采用较高浓 度的洗脱液使沸石上的氨氮被交换下来，则能够达到解吸的目的 . 图 5 显示了在 250 mg ・I - 1的 NaCI 和 HCI 溶液洗脱作用下沸石上氨氮的解吸情况 . HCI 溶液对沸石解吸的效果较好，在不同的氨氮浓度下其解吸率均高于 NaCI 溶液，最高达到 60%，这是由于2 期张曦等：氨氮在天然沸石上的吸附及解吸169H +比Na +更容易取代NH4+的缘故；而在两种洗脱液中都呈现出沸石解吸率随着沸石吸附量的增大而增大的现象，其原因在于初始吸附的氨氮不仅在沸石表面结合较牢固，而且向沸石内部迁移，因此，不易被其它离子取代，而沸石表面被氨氮完全占据后，吸附作用愈来愈弱，结合不甚牢固，因此，后吸附的氨氮容易被洗脱.图3 沸石吸附量随时间的变化曲线图4 共存阳离子对吸附量的影响Fig. 3 Curve of adsorption capacity Fig. 4 Effects of coexisting cations onvariation with tim e图5the adsorption capacity 不同溶液对氨氮解吸的效果Fig. 5 Effects of different soiution on the desorption efficiency2.5 氨氮的自然硝化实验中沸石吸附氨氮后暴露于大气和阳光之中，以满足自然硝化细菌生长的条件 . 在这种自然硝化过程中，沸石表面氨氮在硝化细菌作用下转化为硝氮，致使溶液中硝氮浓度升高，同时，沸石孔径中的氨氮向外部迁移，逐步转化为硝氮，这实际上是一种微生物作用下的解吸作用 . 而新鲜沸石上由于没有细菌生长，因而只有吸附作用发生.由图 6 可见，自然硝化过程中溶液pH 值先升后降，其原因在于表面生长有大量硝化细菌的沸石浸没在NH4Ci 溶液中，沸石由于未达到其吸附容量，因此，继续吸附氨氮，造成溶液pH 值升高. 此后由于硝化作用的进行，溶液中硝氮浓度增大，因此，pH 值降低；与此同时，与新鲜沸石形成对比，生长有硝化菌的沸石在溶液中出现DO 显著降低的现象，这是硝化过程中氨氮被氧化成硝氮而耗氧的结果 . 图7 显示了自然硝化过程中硝氮浓度明显上升的趋势，开始为零，120h 后接近9mg・i - 1，在所有氮形态中比率达到27%（见表2），此后硝氮的增长趋于平缓.170图6环自然硝化过程中溶液pH 值和境化学图722 卷自然硝化过程中溶液中NH3-N 和DO 的变化NO3- -N 浓度的变化Fig. 6 pH and DO of soIutions within the Fig. 7 NH3-N and NO3- -N concentrations nitrification process variation within the nitrification process表2 自然硝化过程中各形态氮占总氮的比率随时间的变化Table 2 R atio of NH3-N，NO2- -N and NO3- -N in tot aI nit rog en withi n the nitri fic ation p ro ce sst /h!NH3-N / %-21002489.780.087282.270.1312072.780.1421671.830.1736071.670.22- % 0 10.14 12.60 27.08 28.00 28.123 结论（1）随着溶液氨氮浓度的增大或温度的升高，沸石吸附量上升，沸石的吸附特性符合FreundIich 吸附规律. 吸附前后溶液pH 值升高，这是由于沸石晶体中Na +等平衡电荷离子被NH4+取代而进入溶液的结果 .（2）沸石具有“快速吸附，缓慢平衡”的特点，即沸石吸附的初始阶段（0—8h），沸石吸附量随时间显著上升，此后趋于平缓 . 在阳离子共存的情况下，沸石对氨氮的吸附量降低，而以K +的影响最大，其使沸石的吸附量降低50%以上 .（3）HCI 溶液对沸石的解吸效果较好，在不同的氨氮浓度下其解吸率均高于NaCI溶液，最高达到60%；而在两种洗脱液中都呈现出沸石解吸率随着沸石吸附量的增加而增加的现象 .（4）沸石吸附的氨氮在硝化细菌作用下转化为硝氮，其浓度呈明显上升的趋势，20C恒温光照培养120h 后硝氮浓度接近9Mg・I - 1，在所有氮形态中比率达到27%；同时出现溶液pH 值先升后降及DO 显著降低的现象 .参考文献［ 1 ］Zorpas A，Constantinid es T，VIyssid es A G et aI. ，H eavy Met aI Uptak e by Natu raI ZeoIi te and MetaIs Partitioning inSewage SIudge CoMpost［J］. Bioresource Technology，2000，72I113—119感谢您试用AnyBizSoft PDF to Word。
天然沸石吸附氨氮特性研究
天然斜发沸石对水中氨氮吸附影响因素研究摘要：本实验研究了天然沸石对氨氮的吸附影响因素及机理，结果表明，沸石投加量为2g，粒径由20目增加到100目时，其qe从0.341上升到0.512mg/g；沸石投加量1g，初始氨氮浓度10mg/L增大到100mg/L时，qe从0.112上升0.595mg/g；氨氮初始浓度为100mg/L,投加量为有1g增大到15g时，qe从0.595mg/g下降到0.268mg/g,；沸石吸附氨氮更适合用Langmuir吸附等温线和准二级反应动力学进行描述，其R2分别为0.997和0.998。
关键词：天然沸石；氨氮；吸附容量Study on Influencing Factors by Natural Stellerite AdsorptingAmmoniumDianbo-XuChina Railway Fifth Survey And Design Institute Group Co.,Ltd. Abstract: This study investigated the influencing factors and mechanism of natural zeolite adsorptin ammonia nitrogen.The results show that: zeolite dosage 2g and particle size increased from 20 mesh to 100 mesh, qe increased from 0.341 to 0.512mg / g; zeolitedosage 1g, initial ammonia concentration of 10 mg / L increased to 100mg / L, qe roses from 0.112 to 0.595mg / g; ammonia initial concentration is100 mg / L and the dosage from 1g increased to 15g,qe decreased from 0.595mg / g to 0.268mg / g; the zeolite adsorbed ammonia is more suitable to describe Langmuir adsorption isotherm and pseudo-second reaction kinetics, R2is 0.997 and 0.998 respectively.Keywords:Natural Stellerite;Ammonium;Adsorption capacity引言：近年来，随着城市化进程的加快，化工厂废水的过度排放，使得水体中的氮元素含量过多，导致水体富营养化现象日益严重，已经成为当今世界面临的全球性的重大环境问题[1]。
天然沸石对水中氨氮吸附特性的研究
农业资源与环境学报2015年6月·第32卷·第3期：250-256June 2015·Vol.32·No.3：250-256Journal of Agricultural Resources and Environment随着城市人口的日益膨胀和工农业的迅速发展，氨氮污染的来源越来越广泛，排放量也越来越大，氨氮的污染日益严重。
氨氮排入水体，容易引起水中藻类及其他微生物大置繁殖，形成富营养化污染，这不但会使水中溶解氧下降，鱼类大量死亡，严重时甚至会影响饮水安全[1-3]。
因此，去除水体中的氨氮对于防治水体富营养化和保障水产养殖生产至关重要。
天然沸石是含水多孔铝硅酸盐的总称，其结晶构造主要由（SiO ）四面体组成，其中部分Si 4+为Al 3+取代，导致负电荷过剩，因此，结构中有碱金属（碱土金属）等平衡电荷的离子。
同时沸石构架中有一定孔径的空腔和孔道，决定了其具有吸附、离子交换等性质，因此其对氨氮具有很强的选择性吸附能力，因而可被应用于氨氮废水的处理[4-7]。
对沸石处理氨氮废水进行了许多研究，但是吸附动力学和等温吸附的研究结果不尽相同，尤其是对沸石饱和吸附量的研究鲜见报道[8-11]，因此有必要做进一步研究。
本实验探讨了氨氮天然沸石对水中氨氮吸附特性的研究许育新，喻曼，陈喜靖，安文浩，王云龙，肖华，沈阿林（浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所，浙江杭州310021）摘要：以浙江缙云天然沸石为原料，分别用摇床和吸附柱实验研究了天然沸石对氨氮的静态和动态吸附特性。
结果显示，在10、25、40℃温度下沸石吸附氨氮有显著差异（P <0.05）。
在25℃、氨氮初始浓度为50mg ·L -1的条件下，1~2mm 沸石对氨氮的360min 吸附容量为4.05±0.02mg ·g -1。
沸石对氨氮的吸附过程遵循二级吸附动力学方程，沸石对氨氮的等温吸附可用Langmuir 和Fre -undlich 等温吸附方程拟合，相关性分析结果表明Langmuir 方程达到极显著相关（P <0.01），可以更好地描述沸石吸附氨氮的热力学过程。
人造沸石对氨氮废水的吸附及其影响因素
8工业安全与环保I ndust r i al Saf et y a nd Envi r onm e nt al Pr o t ect i on2013年第39卷第4期A pr i l2013人造沸石对氨氮废水的吸附及其影响因素*王桢郑文婕刘国(成都理工大学环境与土木工程学院成都610059)摘要采用人造沸石吸附废水中的氨氮，研究了投加量、反应时间及初始pH等因素对吸附效果的影响，分析了其等温吸附线和吸附动力学。
结果表明：人造沸石能够有效地处理质量浓度为150—200m g／L的氨氮废水，当初始pH值为5，人造沸石投加量为25g／L时，反应120r ai n后，氨氮去除率可80％左右，人造沸石比天然沸石的吸附平衡时间缩短了约50％；投加量、反应时间和初始pH值对人造沸石的吸附都有影响。
随着投加量的增加，人造沸石对于氨氮的去除率逐渐增加；随着反应时间的延长，人造沸石对氨氮的去除率逐渐增加，达到吸附平衡后，去除率不再增加；初始pH值对于吸附效果有较大影响，偏酸环境下去除率较高。
人造沸石对氨氮的吸附行为符合Fr e undl i eh方程，且为优惠吸附；准一级方程比准二级方程能够更好地拟合吸附动力学试验数据，吸附速率随着投加量的增大而增大。
关键词人造沸石氨氮吸附Exper i m ent al St udy011A m m oni t m a—-ni t r ogen A dsor pt i on br A rt i f i ci al Z eol i t ea ndW A N G Z hen Z t t EN G W enj i e I,l-t J G uo(Col l ege oyEnvi r onm ent and C i v i l Eng i neer i ng，C hengd u U ni ver si t y of Technology C heng也610059)A bs l ra ct The art if i ci al zeoli t e i s us e d t o a dsor b am m o ni um—ni t r og en f rom w as t e'w a t er．E f f ec t s of art if i ci al zeoli t e d06e o nt he ads唧d∞，r eaetl on t i m e a nd pi t a把st udi ed a nd t he ads or pt i on i s ot her m a nd ki net i cs are盯Ia|咖耐．T he l es u l t s s ho wt h at t he art if i ci al zeoli t e h船t he abi l i ty t O a egn,ae150—200m g／T．a nm∞ni um—ni t r oge n．w hen t r ader eondi t i om：W i t h t heinit ia l pr i va l ue of5，t he dc雕l萨of ar t i f i ci al zeo l i t ef or abou t25e／I．and r e,a c t i ont i m e l20r ai ns，t he坨如ova l ra t e of撒l蛐o-ni um—ni t r ogenw舶t ew m盱w i l l he up t o about80％，and com pa r,xl w i t h nat u r al zeol i t e，eq ui l i br i t t m t i m e of art if i ci al zeol i t e ha s been shor t ene d by hal f．I t i s f ound t hat t he adsor pt i on r em oval r ate iIic：脚with t he i ncr ea．眈of art if i ei al zeol i te d稍e，how e ve r．a ds or pt i on am o t m t de cr ea se s w i t h t he i ner e a跎of t he dose．A l s o t he adsor pt i on r em oval r at e i na：1eas签w i Il l t he i n．cI ea s e0f r eac l Jon t i m e，a nd af ter adsor pt i on eq ui l i br i u m i s at t a i ned，t he adsor pt i on r em oval r at e w il l n o l on ger i ncr eas e．T heads or pt i on am o unt si g ni t l ea ndy depend8O i l pH a nd i s bet t er under aci di c eondi t l on．T he adsor pl i on c onf orm s t o F r eundl i e h equ at i on a nd al so t he adsor pt i on i s f avor able．‰lⅪeudo—f ir st—order a nd∞col l da l y equ面ol r l c an w e l l be f it t ed w i t h ad-s oIl ot ion ki net i c dat a a nd t he adsor pt i on r at e col l s t anti ner ea懿w it h t he i nc r ea se of art i fi ci al zeoli t e d唧．K e yW or ds art i f iei al z eol i t e缸nra oni um—ni t rogen ads or pt i on0引言氨氮是水体中的一种重要污染物，水体中氨氮浓度过高，不仅会造成水体富营养化，还会使水生生物产生急性氨氮中毒。
用沸石去除自来水原水中氨氮
用沸石去除自来水原水中氨氮摘要：本文说明自来水原水中氨氮存在的危害，并系统的阐述了利用沸石处理原水中氨氮的几种常用工艺，指出了沸石相较于石英砂等其他滤料处理原水的优越性。
关键词：沸石自来水氨氮1.水中氨氮的危害氨氮是指以氨或铵离子形式存在的化合氨，氨氮是水体中的营养素，可导致水富营养化现象产生，是水体中的主要耗氧污染物，对鱼类及某些水生生物有毒害。
氨氮主要来源于人和动物的排泄物，生活污水中平均含氮量每人每年可达2.5～4.5公斤；雨水径流以及农用化肥的流失也是氮的重要来源；氨氮还来自化工、冶金、石油化工、油漆颜料、煤气、炼焦、鞣革、化肥等工业废水。
氨氮污染是导致江河湖泊水体富营养化的主要因素之一。
我国目前合成氨和尿素的年产量都在4000万吨以上，各类氨氮产品生产使企业排出大量的氮氨废水，加上自然界垃圾发酵过程中产生的氨氮废水，总量每年超过上亿吨，对自然环境影响较大。
控制氨氮，最重要的是城市污水处理。
但当前城市污水处理厂建设缓慢，运行低效是个普遍问题。
当氨溶于水时，其中一部分氨与水反应生成铵离子，一部分形成水合氨，也称非离子氨。
氨离子相对基本无毒，而非离子氨是引起水生生物毒害的主要因子，其毒性比氨盐大几十倍，并随碱性的增强，游离氨的浓度应控制在0.1毫克/升以下。
尤其是当氨转化为硝酸盐，在此过程中产生一种中间物质叫亚硝酸盐，亚硝酸盐对鱼、虾的毒性较强，是养殖水域中诱发暴发性疾病的重要因素。
当水中亚硝酸盐浓度积累到0.1毫克/升后，鱼、虾红细胞数量和血红蛋白数量逐渐减少，血液载氧能力逐渐减低，造成鱼、虾慢性中毒，此时鱼、虾摄食量降低，鳃组织出现病变，呼吸困难，骚动不安或反应迟钝，严重时则发生暴发性死亡。
氨氮一般难以感觉到，但进入人体后可能转变为有害物，对人的大脑、胎儿均有影响。
虽然氨氮的危害显而易见，可是我们对氨氮的防卫体系依然薄弱。
事实上，直到2002年6月1日开始实施的由国家环保总局和国家质量监督检验检疫总局联合发布的《地表水环境质量标准》，才将氨氮指标列入其内；此前至1998年，氨氮仅仅是作为部颁标准，非国家标准；1998年前，地表水就没有氨氮指标这一说。
沸石改性及其去除水中氨氮的实验研究
沸石改性及其去除水中氨氮的实验研究随着水环境污染的日益严重，水质的改善已成为迫切的社会问题。
氨氮是最常见的非颗粒态污染物之一，它会伤害人类健康，破坏水体生态系统，从而影响生产和生活环境。
因此，去除水中氨氮变得十分重要。
很多研究表明，沸石是一种有效的去除水中氨氮的方法。
沸石具有优良的吸附性能，能够吸附氨氮，从而改善水质。
然而，沸石本身具有较弱的强度和耐久性，这限制了它的使用。
为了使沸石更适应水质改善的应用，一种改性技术被提出和研究，即将沸石的外表覆盖一层改性剂，以改善沸石的强度和耐久性。
近年来，沸石改性技术受到关注，被用于改善水质，特别是去除水中氨氮。
然而，沸石改性及其去除水中氨氮的研究尚未完全了解和完善。
因此，本研究旨在通过实验研究，深入探讨沸石改性技术对去除水中氨氮的作用及其原理。
首先，将沸石与多种改性剂结合，进行改性处理，以改善沸石的强度和耐久性。
其次，通过采样、样品处理、氨氮定量测定等方法，对改性沸石的吸附性能进行测试，探究其沸石改性对去除水中氨氮的作用。
结果表明，改性沸石具有良好的吸附性能，能够显著降低氨氮含量，从而改善水质。
此外，通过X射线衍射、扫描电子显微镜等方法研究了改性沸石的结构及其去除氨氮的机理。
结果表明，与未改性的沸石相比，改性沸石的表面更加粗糙疏松，比表面积更大，具有更好的吸附性能。
改性沸石的孔径表面能改变氨氮的构型，增加氨氮分子的活性位，从而有效去除水中氨氮。
综上所述，本研究表明沸石改性技术是一种有效去除水中氨氮的方法。
改性沸石具有优良的强度和耐久性，同时拥有良好的吸附性能。
此外，本研究还探讨了改性沸石去除氨氮的机理，为进一步研究和开发改性沸石技术提供了重要参考。
沸石吸附氨氮问题
沸石吸附氨氮问题沸石吸附氨氮技术是一种广泛应用的废水处理技术。
其原理是利用沸石对氨氮的吸附能力，将废水中的氨氮去除，以达到净化水质的目的。
一、沸石简介沸石是一种具有巨大表面积的矿物，其内部结构可以提供许多吸附位点，这些位点对许多离子，包括氨氮，具有很强的吸附能力。
这些特性使得沸石在废水处理领域具有广泛的应用前景。
二、氨氮去除原理氨氮是废水中的一种常见污染物，其存在会对水生生态系统产生负面影响。
沸石吸附氨氮的原理主要是通过物理吸附和离子交换，将废水中的氨氮分子吸附到沸石的表面或内部，进而将氨氮从废水中分离出来。
三、应用优势1. 高效去除氨氮：沸石对氨氮的吸附能力很强，可以高效地去除废水中的氨氮。
2. 持久性：沸石的吸附效果可以持续很长时间，大大减少了废水的处理时间。
3. 适用范围广：沸石对不同种类的离子和有机物也有一定的吸附能力，因此在废水处理中具有广泛的应用前景。
4. 环保性：沸石是一种可重复利用的矿物，不会产生二次污染。
四、应用领域及前景沸石吸附氨氮技术已广泛应用于工业废水、生活污水、养殖业废水和市政污水处理等领域。
随着环保要求的不断提高，沸石吸附氨氮技术将在未来的废水处理领域发挥越来越重要的作用。
五、注意事项1. 沸石的选用：不同的沸石对氨氮的吸附能力不同，应根据废水的性质选择合适的沸石。
2. 维护保养：沸石在使用过程中需要定期进行清洗和再生，以保证其吸附效果。
3. 安全性：使用沸石处理废水时，应注意安全，避免对人体和环境造成危害。
综上所述，沸石吸附氨氮技术具有高效、持久、适用范围广、环保等优点，未来将在废水处理领域发挥越来越重要的作用。
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浅谈沸石对水中氨氮的吸附
摘要：本文从实验的材料和方法、实验结果与分析、然后对其分析讨论来研究沸石对水中氨氮的吸附，摸索出沸石吸附氨氮的最佳条件。
关键词：沸石；氨氮；吸附
引言
氨氮以游离氨或氨盐的形式存在于水中，二者的比例取决于水的pH 值。
游离氨对鱼类的毒害作用很大，目前对温水性鱼类的允许的高限值为0.06～ 0.12
mg/mL，而对冷水性鱼类的安全浓度则更低。
离子氨相对是无毒的，但作为植物的营养盐，同样会引起水体的富营养化，造成水质的恶化。
沸石对水中的氨氮有较好的净化作用。
我国的天然沸石矿产丰富、价格低廉，溶出物和有毒元素含量均很低。
本文通过实验室内一些条件的模拟，研究各种操作条件对钠型沸石去除氨氮效果的影响。
摸索出钠型沸石对水中氨氮的较好的吸附条件，并初步探讨了其吸附机理，为沸石去除氨氮的可行性和实用性提供依据。
一、材料和方法
1.1 仪器设备
上海谱元紫外分光光度计；RephiLe超纯水器；恒温培养振荡器；测定仪；干燥器；移液枪。
1.2 实验材料
选用河北的天然沸石为实验材料，密度2.05g•cm-3，硬度3~4，硅铝比
4.15~
5.15，孔隙率为30%~40%。
试验前将沸石洗净、干燥，氨氮溶液用NH4Cl 和超纯水配制，试验药品均为分析纯。
1.3 天然沸石的筛选
选用孔隙不同的筛网，将选用的浙江缙云天然沸石放入筛网中，振荡筛选出0.5~1、1~2、2~3、3~5 mm和5~8 mm 的沸石，用超纯水将筛选出的沸石洗净，105 ℃烘干，然后放入干燥器中保存。
1.4钠化沸石的制备
将沸石和饱和氯化钠溶液置于锥形瓶中，振荡12 h 后倒出上清液，并用去离子水洗涤，然后再加入饱和氯化钠溶液。
重复上述步骤，最后将沸石在105 ℃下烘干制得钠型沸石。
1.5吸附平衡实验
溶液pH 值约为7.5 时，氨氮去除率高。
因此，调节氨氮水溶液pH 值，使其显中性。
向溶液中放入适量纳化沸石粉末，搅拌一段时间后静置片刻，用0.45 μm 微孔滤膜过滤，最后用纳氏试剂比色法测定滤液中氨氮含量。
二、结果与分析
（1）吸附动力学研究
通过在不同温度下进行试验，研究不同时间内沸石对氨氮的吸附量，进而得出反应速率变化的规律和物质浓度随时间变化的规律。
在不同温度下，沸石对氨氮的吸附量都是随着时间的增加而增加，但并不一定随着温度的升高而增加。
在吸附反应初始阶段（0~60 min），
沸石对氨氮的吸附速率较大，吸附量上升很快，随着吸附反应的不断进行，吸附速率降低，在360 min 后吸附基本达到平衡。
沸石对氨氮的快速吸附阶段是氨氮在沸石表面和内部孔隙中的扩散吸附过程，第二阶段为平衡吸附过程，此时吸附速率随着溶液中氨氮浓度的降低而变慢，最终达到固液两相平衡。
10、
25 ℃40 ℃下的平衡吸附容量分别为 3.60、4.05 mg•g-1 和3.87 mg•g-1 左右。
采用SPSS 软件进行处理间多重比较 LSD 分析，结果表明在 3 种温度下沸石对氨氮的吸附容量有显著性差异（P<0.05）。
为了进一步描述沸石对氨氮吸附过程的动力学特征，用以下准二级动力学方程进行拟合：
t/Qt=1/（k•2Qe2）+t/Qe
式中：t为吸附时间（min）；Qt 为 t 时刻的吸附量（mg•g-1）；Qe 为平衡吸附量（mg•g-1）；k2 为二级吸附速率常数（g•mg-1•min-1）
（2）沸石对氨氮的等温吸附
对于给定的固-液体系，达到平衡时的固相吸附量同溶液中吸附质的平衡浓度有关。
把固相的吸附质量比（Q）随溶液溶质平衡浓度（Ce）而变化的曲线称为吸附等温线。
常见的吸附等温理论模型有 Langmuir等温吸附模型和 Freundlich 等温吸附模型。
Langmuir 等温吸附方程式为：
Ce/Qe=1/（Qm•KL）+Ce/Qm
式中：Qe 为沸石平衡吸附量（mg•g-1）；Ce 为氨氮平衡浓度（mg•L-1）；Qm 为沸石对氨氮最大吸附量（mg•g-1）；KL 为表征吸附剂吸附能力的 Langmuir 常数（L•mg-1）。
Freundlich 等温吸附方程式为：
lnQe=1/n×lnCe+lnKF
式中：n 为与吸附亲和力相关的 Freundlich 常数；KF为与吸附量相关的Freundlich 常数（L•mg-1）。
三、分析讨论
（1）沸石吸附氨氮的机理
构成沸石骨架的最基本结构是硅氧（SiO4）四面体和铝氧（AlO4）四面体，其中在铝氧四面体中由于1个氧原子的价电子没有得到中和，使得整个铝氧四面体带有1个负电荷；为保持电中性，附近必须有1个带正电荷的金属阳离子
（M+）来抵消，这些阳离子和铝硅酸盐结合很弱，可以进行阳离子交换和可逆的脱水，而不破坏沸石的晶体结构（Mark，1998），因此，沸石具有阳离子交换性能.除此之外，由于硅（铝）氧四面体的连接方式不同，沸石构架中有许多空腔和孔道，同时沸石表面具有强大的色散力，部分架氧负电荷和与之平衡的阳离子周围形成强大的电场.因此，沸石在色散力和静电力的共同作用下，具有很强的吸附性，而且是一种分子筛的选择吸附，对极性强且分子直径小于沸石空穴通道直径的氨氮具有很强的吸附性.另外，天然沸石经过活化，可以明显调整沸石内孔的直径，提高吸附性能、离子交换性能及交换量等，从而可以更好地去除氨氮。
（2）不同活化方法对沸石吸附氨氮的影响
由于天然沸石直接用于水处理的效果不够理想，因此，近年来天然沸石的活化处理得到了研究沸石经过活化后离子交换性能和吸附性能可得以提高，即通过用不同大小的阳离子交换天然沸石内原有的阳离子，可改变孔道大小，从而赋予沸石新的离子交换性能.研究表明，用酸碱处理沸石，沸石的比表面积增大，吸附性增强；加热可使充满沸石孔道和空腔的水分子除去，从而可提高吸附能力。
（3）不同NaCl浓度和不同接触时间对解吸的影响
氨氮在沸石上的吸附主要基于离子交换和化学吸附作用，同样地，如果采用适当浓度的洗脱液使沸石上的氨氮被交换下来，则能够达到再生的目的，解吸可看作是沸石吸附氨氮的逆过程，即用高浓度的阳离子Na+ 将沸石晶格中的NH+ 4交换下来.活化沸石去除氨氮的原因在对NH+ 4的选择性高于对Na+ 的选择性，在
再生处理时，NaCl浓度越高，Na+ 的传质动力越大，越有利于解吸的进行.随着洗脱液NaCl溶液浓度的增加，解吸率也随着增加.当浓度达1.5mol・L-1 时，解吸率达到89.30%，继续增大浓度至2.0mol・L-1时，解吸率为91.43%
四、结论
（1）由沸石的吸附等温线可知，沸石的吸附过程在全浓度范围内符合Langmuir吸附方程。
（2）比较不同浓度范围内的Freundlich的拟合结果可知，在低浓度范围的Freundlich拟合结果更好。
（3）溶液的pH值在6~9时，沸石的吸附量最大。
（4）在10~25 ℃间，温度对沸石吸附量的影响不大，随着吸附温度的进一步提高，沸石的吸附量下降。
总结语
由于沸石具有交换吸附的特性，今后将在阳离子对沸石吸附的影响和沸石改性等方面开展进一步研究，并将沸石作为吸附基质材料，进行水体富营养化治理和水产养殖污水处理等实际应用研究。
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