沸石除氨氮的影响
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
沸石法去除生活污水中氨氮的研究
ｍｇ ／ Ｌ的生 活污水 ， 沸石柱去除效率最低可达 ７ ７ ． ４ ３ ， 沸石微生物柱的去除效率最低可达 ８ ７ ． ３ ２ ％．
关键 词 ： 沸石柱 ； 沸石微生物柱 ； 生活污水 ； 氨 氮 中图分类号 ： Ｘ ７ ０ ３ ． １ 文 献标 志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ３ — ４ ６ ０ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ ０ ６ ６ — ０ ５
ｐ Ｈ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ａ ｎ ｄ ａ ｄ ｓ ｏ ｒ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｉ ｍｅ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｍｏ ｖ ａ ｌ ｒ ａ ｔ ｅ ｏ ｆ ａ ｍ ｍｏ ｎ ｉ ａ ｎ ｉ ｔ ｒ ｏ ｇ ｅ ｎ ａ ｒ ｅ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｅ ｄ Ｔｈ ｅ
ｇ ｅ ｎ ｇ ｅ ｔ ｓ ｂ ｅ ｔ ｔ ｅ ｒ ； ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ａ ｄ ｓ ｏ ｒ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｉ ｍｅ ｃ ａ ｎ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｚ ｅ ｏ ｌ ｉ ｔ ｅ ｏ ｆ ａ ｍ ｍｏ ｎ ｉ ａ ｎ ｉ ｔ ｒ ｏ ｇ ｅ ｎ ｒ ｅ —
第３ ４ 卷第 ２ 期
Ｖｏ １ ． ３ ４ Ｎｏ ． ２ ２ ０ １ ３
青 岛 理 工 大 学 学 报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｑｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ
沸 石 法 去 除 生 活 污 水 中 氨 氮 的 研 究
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4a沸石分子筛对氨氮的吸附
4A沸石分子筛是一种常用的吸附剂，对氨氮有一定的吸附作用。
下面是对这一话题的详细解释。
4A沸石分子筛是一种人造的微孔硅铝酸盐晶体，具有三维晶体结构。
它的主要成分是硅铝酸盐，其中A族阳离子（如Na+、Ca2+等）位于三维网络结构的孔道中，而沸石分子筛的孔径大小可以通过选择不同的合成条件来控制。
由于其具有较大的比表面积和均匀的孔径分布，4A沸石分子筛被广泛应用于气体和液体的吸附和分离。
氨氮是指溶液中以游离态（NH3）或铵离子（NH4+）形式存在的氮。
在污水处理和环境保护领域，氨氮的去除是一个重要的问题。
4A 沸石分子筛可以有效地吸附溶液中的氨氮。
在氨氮吸附过程中，4A沸石分子筛的作用机制主要是物理吸附。
由于4A沸石分子筛具有较大的比表面积和均匀的孔径分布，它可以与氨氮分子或离子产生较强的范德华力，从而实现氨氮的吸附。
此外，4A沸石分子筛还具有阳离子交换性能，可以通过与溶液中的阳离子（如Na+、Ca2+等）交换而吸附氨氮。
需要注意的是，4A沸石分子筛对氨氮的吸附量与溶液的pH值、温度、离子强度等因素有关。
在应用中，需要根据实际情况选择合适的操作条件以保证最佳的吸附效果。
此外，为了恢复4A沸石分子筛
的吸附能力，需要进行适当的再生处理。
总的来说，4A沸石分子筛是一种有效的氨氮吸附剂。
在污水处理和环境保护领域，它可以作为一种重要的吸附剂用于去除溶液中的氨氮。
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。
浅谈沸石对水中氨氮的吸附112
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～ 0.12mg/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。
改性沸石处理含氨氮废水
改性沸石处理含氨氮废水NH3-N是高耗氧性物质，每毫克NH3-N氧化成硝酸盐要消耗4157mg的溶解氧，较高的氨氮浓度会直接导致水质的黑臭。
作为一种无机营养物质，NH3-N还是引起海洋、湖泊、河流及其它水体富营养化的重要原因，对鱼类及某些水生生物有毒害。
桂林某旅游景区的污水处理系统原设计水量为180m3/d，投入使用后，由于实际服务人口增加，导致水量增加。
该污水处理工艺未设污泥处理系统，长期以来，沉淀池的污泥通过排入化粪池达到减量目的。
以上原因导致该工艺在运行三年后出水氨氮严重超标，污染周围水体，急需脱除水中的氨氮。
对于氨氮废水的处理，用常规的生物化学方法去除氨氮效率低、周期长、成本高；用活性炭吸附、磷酸铵镁沉淀等物理化学方法也因其工艺本身的缺陷、成本高等原因而无法广泛应用。
因此，寻求高效、切实可行的去除氨氮的方法十分必要。
近年来，国内外开展了用沸石去除水中氨氮的研究。
沸石是一种廉价的无机非金属矿物，利用它去除水中的氨氮具有效率高、工艺简单、易再生、处理成本低等特点。
沸石在水处理中的应用已得到广泛关注。
一、实验部分1、材料沸石：采用α改性沸石，其红外光谱见图1。
根据其粒径大小分为粗(016～110mm)、中(0125～016mm)、细(0118～0125mm)3种。
其化学成分及其含量(wB)为SiO267199%，TiO20123%，Al2O313125%，Fe2O30167%，MnO0116%，CaO2192%，MgO0189%，K2O1127%，Na2O2165%，P2O501013%。
含氨氮废水：取自某旅游景区的高浓度氨氮废水，其水质为ρ(CODCr)=200～250mg/L，ρ(NH32N)=140～150mg/L，pH=615～715。
2、试剂与仪器主要试剂：碘化钾、氯化汞、四水合酒石酸钾钠、氯化钠、氯化铵、氢氧化钾、氢氧化钠、硫酸等，均为市售分析纯级化学品。
3、实验方法氨氮的分析方法采用纳氏试剂比色法(GB7479-87)测定。
沸石处理模拟生活污水中氨氮效果影响因素分析
沸石处理模拟生活污水中氨氮效果影响因素分析郑函【摘要】为考察投加量、吸附时间、氨氮初始浓度和pH值等因素对污水中氨氮的处理效果影响, 采用天然沸石对模拟生活污水中氨氮去除效果进行分析.实验结果表明:模拟生活污水的氨氮浓度条件下, 适宜的沸石投加量为4 g/200mL, 吸附时间选择3 h较适宜, 不同氨氮初始浓度 (30～200 mg/L) 下, 去除率达到了56％～95. 2％.2 h后速率逐渐降低并达到吸附平衡, 氨氮的去除率趋于稳定.吸附达到平衡后, 随着氨氮初始浓度增加至, 去除率呈下降趋势.p H值范围在5～8时, 沸石吸附氨氮效果较好.%In order to investigate the effects of dosage, adsorption time, initial concentration of ammonia nitrogen and pH on the treatment of ammonia nitrogen in wastewater. The natural zeolite was used to analyze the effect of ammonia nitrogen removal in simulated domestic sewage. The experimental results showed that under the condition of ammonia nitrogen concentration of simulated domestic sewage, the suitable dosage of zeolite is 4 g/200 mL and the adsorption time is suitable for 3 h. Under the initial concentration of different ammonia nitrogen (30 ～ 200 mg/L), the removal rate reached 56％～ 95. 2％. After 2 hours, the rate gradually decreased and reached the adsorption equilibrium, and the removal rate of ammonia nitrogen became stable. After the adsorption reached equilibrium, the removal rate decreased as the initial concentration of ammonia nitrogen increased.When the pH range is from 5 to 8, the zeolite adsorbs ammonia nitrogen effect is better.【期刊名称】《应用能源技术》【年(卷),期】2019(000)004【总页数】3页(P15-17)【关键词】沸石;模拟生活污水;氨氮;去除效率【作者】郑函【作者单位】哈尔滨商业大学食品工程学院环境工程系,哈尔滨 150076【正文语种】中文【中图分类】X703.10 引言沸石(Zeolite)，是沸石族矿物的总称，是一种含水的碱金属或碱土金属的铝硅酸矿物[1-2]，化学组成可以在相当大的范围内变化，因而很多沸石只能给出近似的化学式，理想的沸石化学式为[3]：Mx/n[AlxSiyO2(x+y)]·pH2O，式中M为碱金属(如Na、K、Li)和/或碱土金属(如Ca、Mg、Ba、Sr)，n是阳离子电荷数。
沸石垃圾处理技术来啦！氨氮去除率可达92%！远超国标！
沸石垃圾处理技术来啦！氨氮去除率可达92%！远超国标！随着我国城镇化步伐的推进，城市生活垃圾的组成越来越复杂，产量也在不断上升。
垃圾填埋作为城市垃圾的主要处置技术，目前应用十分普遍。
当前，我国90%以上的城市垃圾均使用填埋技术进行处理，如果填埋场的防护措施不当，产生的渗滤液极易造成当地土壤和地下水的污染，因此选择良好的衬里材料至关重要。
沸石凭借自身独特的孔穴结构与功能性，将其应用于垃圾填埋中，可以有效吸附恶臭气味，同时增强垃圾渗滤液中氨氮的去除效果，目前已逐步成功应用于国内外部分垃圾填埋场中。
1.垃圾渗滤液的危害城市生活垃圾的处理已经成为当今我国城市发展面临的一个棘手问题。
不同的处理方式对环境的影响差异很大。
有研究表明，运用GC-MS联用技术对垃圾渗滤液中有机污染物成分进行分析，共检测出垃圾渗滤液中主要有机污染物63种，可信度在60%以上的有34种。
其中，烷烯烃6种，羧酸类19种，酯类5种，醇、酚类10种，醛、酮类10种，酰胺类7种，芳烃类1种，其他5种。
其中已被确认为致癌物1种，促癌物、辅致癌物4种，致突变物1种，被列入我国环境优先污染物“黑名单”的有6种。
由于垃圾渗滤液成分极其复杂，水质变化范围大，有机负荷高，且含有大量具有难生物降解性、生物累积性和三致效应的有毒有机污染物，其处理难度巨大。
垃圾渗滤液作为一种高强度废水，己经被全球各国视为地表水及地下水的潜在污染源，如果得不到妥善处理，会穿透地表土及地下土层，对地下水体造成严重污染，同时散发出大量的臭气，严重影响环境质量。
另外，垃圾渗滤液一旦排入水体中，对自然环境、人体等有极大的危害，特别是流动缓慢的湖泊，容易引起氨氮水体中的藻类和微生物的大量繁殖，导致水体的富营养化。
2.沸石处理垃圾渗滤液效果更佳沸石作为一种天然的强吸附材料，能够有效去除垃圾渗滤液中的氨氮。
中国农业大学资源与环境学院研究人员杜龙龙在文献中表示，通过对厨余垃圾中添加沸石，能够证明其可以对厨余垃圾堆肥过程中消减臭气有着巨大影响作用，其中沸石能有效地从气体或液体中吸附其中某些成分的固体物质；梁美生等通过对沸石改性来吸附硫化氢，也取得了良好的效果。
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
天然沸石吸附氨氮的影响因素分析和数值模拟
天然沸石吸附氨氮的影响因素分析和数值模拟
杨帅;孙洪广
【期刊名称】《能源与环保》
【年(卷),期】2024(46)2
【摘要】为了考察天然沸石对氨氮污染物的吸附机制和去除效率,开展了一系列干扰因素下的批量吸附实验,考虑了氨氮浓度、吸附时间、pH值以及环境中可能存在的铁离子及腐植酸的影响。
实验得到的氨氮吸附容量和去除效率结果表明,中性环境中沸石对氨氮的去除效果最好,铁离子及腐植酸与氨氮竞争吸附沸石位点,抑制沸石对氨氮的吸附。
同时,通过土柱实验研究了氨氮在沸石柱中的运移,并引入基于截断单边稳定分布概率密度的输运模型(TOSD)来描述该过程,通过模拟参数表征了氨氮在沸石柱中的运移特性。
结果表明,吸附作用和速率受限的质量交换对沸石中氨氮的运移发挥了主导作用。
【总页数】6页(P23-28)
【作者】杨帅;孙洪广
【作者单位】河海大学水灾害防御全国重点实验室力学与材料学院
【正文语种】中文
【中图分类】X52
【相关文献】
1.有机物影响天然沸石吸附氨氮的实验研究
2.天然沸石对氨氮的吸附作用及其影响因素
3.天然斜发沸石对水中氨氮吸附影响因素研究
4.沸石处理模拟生活污水中氨氮效果影响因素分析
5.天然沸石吸附氨氮的影响因素
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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]。
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。
污水处理沸石
污水处理沸石污水处理沸石是一种常用的水处理材料，用于去除水中的污染物和有害物质。
它是一种天然矿石，主要成分是硅酸盐矿物，具有良好的吸附性能和催化活性。
在污水处理领域，沸石主要用于去除水中的重金属离子、有机物和氨氮等污染物。
一、沸石的吸附性能沸石具有高度的孔隙结构和表面积，能够提供大量的吸附活性位点，从而有效吸附水中的污染物。
其孔隙结构包括微孔、中孔和大孔，能够适应不同尺寸的污染物分子。
此外，沸石表面带有一些氧化铝和氢氧化铝等活性位点，具有一定的离子交换能力，可吸附水中的离子污染物。
二、沸石的应用1. 去除重金属离子沸石对重金属离子具有较高的吸附能力，如铅、镉、铬等。
其吸附机理主要是离子交换和表面络合作用。
通过调节沸石的孔隙结构和表面性质，可以实现对不同重金属离子的高效去除。
2. 去除有机物沸石对有机物的吸附能力主要依赖于其孔隙结构和表面性质。
一般而言，较大的有机分子更容易被吸附，而较小的有机分子则需要较高的温度和压力条件下才能实现吸附。
通过改变沸石的孔隙结构和表面性质，可以提高其对不同有机物的吸附效果。
3. 去除氨氮沸石对氨氮的吸附主要是通过离子交换作用实现的。
沸石表面的活性位点可以与氨氮中的离子交换，将其吸附在沸石表面。
此外，沸石还可以通过催化氧化作用将氨氮转化为无害物质。
三、沸石的优势1. 高效去除污染物沸石具有较大的比表面积和丰富的孔隙结构，能够提供更多的吸附位点，从而实现高效去除水中的污染物。
2. 环保可持续沸石是一种天然矿石，无毒无害，不会对环境造成污染。
此外，沸石可以通过再生和重复利用，具有较长的使用寿命。
3. 操作简便沸石的使用和维护相对简单，只需将其放置在污水处理设备中，定期清洗和再生即可。
四、沸石的应用案例1. 污水处理厂沸石可以作为污水处理厂的主要处理材料，用于去除污水中的重金属离子、有机物和氨氮等污染物。
通过合理的工艺设计和沸石的应用，可以实现污水的净化和回用。
2. 工业废水处理沸石可以应用于工业废水处理中，去除废水中的有机物和重金属离子。
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。
沸石对水体中氨氮去除机理及影响因素研究
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沸石对水体 中氨氮去 除机理及影响 因素研 究
王文冬 杨 颖 显
（ 沈 阳建筑大学市政与环境工程 学院， 辽 宁 沈阳 １ １ ０ １ ６ ８ ）
摘 要： 与吹脱处理法、 折点加氯 法等传统方法相比 ， 沸石对氨氮的去除方法具有选择 交换性强 、 再生性 高、 运行 成本低 及各种温度 下处理效果好等优点 ， 在饮用水脱氮处理领域具有广阔的应用前景。本文通过对沸石结构及性 能的介绍 ， 阐述 了沸石 对氨 氮的去除机理 ， 分析 了去 除效果的影响 因素， 并对其 未来的发展进行 了展望。 关键词 ： 沸石 ； 氨氮 ； 去除机 理； 影响因素
１ 概述 度升高， 沸石对氨氮的吸附能力加强， 因为温度的升高， 使得 Ｎ Ｈ ；离 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 ， 子动能增加，运动频率也 随之增加，运动频 率较高 的 Ｎ Ｈ ４ ￣ 离子更 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 容易深人到沸石空穴中而被交换吸附。 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 ３ ． ３ ｐ Ｈ对氨氮去除效果的影响 化学通式为： Ｍｘ Ｄ ｙ ［ Ａ ｌ （ ｘ ＋２ ｙ ） Ｓ ｉ （ｘ ＋ ２ ｙ ）ｏ ２ １ ・ ｍ Ｈ２ ０， 分 子中的阳离 子（ 沸 石对氨氮的去除随废水 ｐ Ｈ值 的增加而先增大后减ｄ － ， ｗ ： 当溶 ｓ ｉ ， Ａ １ ）和 ０一起构成 四面体格架， 称为结构阴离子 ［ １ 】 。 在这种结构 阴 液偏 酸性 时，溶液中存在大量 的 Ｈ＋ ， Ｈ＋ 的半径要远小 Ｎ Ｈ ４ ＋ 的半径 ， 离子 中，中心是 ｓ ｉ （ 或 Ａ １ ）原子， 每个 Ｓ ｉ （ 或Ａ １ ） 原子 的周 围有 ４个 ０ 比Ｎ Ｈ ｇ更容易与沸石上的金属阳离子发生交换 木 利于 Ｎ Ｈ ４ ＋ 的交 原子，各个 Ｓ ｉ ／ Ｏ四面体 通过处于四面体顶点 的 Ｏ原子互相连接起 换 ； 当溶液偏碱性时 ， Ｏ Ｈ 一 与Ｎ Ｈ ４ ＋ 发生中和反应 ， 生成 Ｎ Ｈ ， 使得 水 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 中氨氮以分子形态存在，Ｎ Ｈ 不能与沸石进行离子交换 ，仅 吸附现 为４ ０ ０—８ ０ ０ ｍ２ ， 翻。 通常情况下 ， 沸石空腔 中的水分子 、 金属阳离子 象起作用 ， 氨氮去除能力下降。 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 结 束 语 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 我国应加强沸石在废水处理方面的应用研究，使其 在环保行业 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 ， 孑 Ｌ 穴 发挥更大的作用，以达 到提高 出水质量 的同时 ， 降低处理成本 。 和孔道结构 的存在使得沸石可 以吸附大量 的分子或离子。 （ １ ） 强化对 沸石去 除氨 氮机 理和氨氮去 除动力学 的研究 ， 优 化 ２ 沸 石对 氨氮 去 除 机 理 影响氨氮处理效果 的性 能参 数 ，并建立各影响 因素的协调作用 机 沸石对氨氮 的去除以物理吸附作用与离子交换作用为主 ［ ３ １ ， 其 制 ， 为沸石对氨氮的去 除提供理论指导 ； 吸附作用具有 “ 快速 吸附 ， 缓慢平衡” 的特点 。 （ ２ ） 提高沸石 的疏水性能 ， 降低沸石对 吸附能力 ： 水分子 具有较 ２ ． １吸附作用 高的极性，沸石对其有很大 的吸 附容量，在竞争 吸附中， Ｎ Ｈ ｄ 、 ｃ ａ ２ ＋ 、 在沸石的组成结构 中， 『 ｓ ｉ ｏ ４ ］ 和［ Ａ Ｉ Ｏ ￣ 以共角顶 的形 式联成硅铝 Ｐ ｈ “的竞争吸附能力 远不及 Ｈ ： ０。为此 ， 在对沸石性 能优化过 程中， 氧格架ｔ ４ ］ ， 在格架 中形成了许 多宽 阔的孔穴和孔道（ 占晶体 总体积 的 应考虑对沸石进行疏水 处理， 以降低沸石对 Ｈ ０的吸附性 能， 以期提 ５ ０ ％以上 ） ， 使得 天然沸石 具有 比表 面积大（ 通常 在 ４ ４ ０ １ ０ ３ ０ ｍ Ｖ ｇ ） 高沸石对 Ｎ Ｈ ； 、 ｃ ａ ２ ＋ 、 Ｐ ｂ 等的吸附能力。 ； 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 参 考文 献 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 【 １ 】 王绪绪， 陈旬， 等． 沸石分子筛的表 面改性技术进展［ Ｊ ］ ． 无机化 学学 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 报 ， ５ ４ ２ — ５ ４ ９ ． 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 【 ２ 悄 举 强， 于连群． 活化 沸石去 除水 中氨 氮的研 究『 Ｊ ］ ．兰州铁道 学院 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 学报 ， １ ９ ９ ５ ， １ ４ （ １ ） ： ７ ９ — ８ ２ ． 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 【 ３ 】 陶维屏， 高锡芬冲 国非金 属矿床成矿 系列——矿床 、 含 矿建造、 成 效吸附等特点 。 矿 系列 形 成模 式【 Ｍ １ ． 北京 ： 地 质 出版 杜 ， １ ９ ９ ４ ． ２ ． ２离子交换作用 ［ ４ ］ Ｍａ ｒ ｋ Ｅ ．Ｄ ａ ｖ ｉ ｓ ．Ｚ ｅ ｏ ｌ ｉ ｔ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｍｏ ｌ ｅ ｃ ｕ ｌ ａ ｒ ｓ ｉ ｅ ｖ ｅ ｓ ：ｎ ｏ ｔ ｊ ｕ ｓ ｔ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ａ ｒ ｙ 离子交换是 指沸石晶体 内部 阳离子与废水 中 Ｎ Ｈ ４ ＋进行交换 ｃ ａ ｔ ａ ｌ ｙ ｓ ｔ ｓ ［ Ｊ ］ ．Ｉ ｎ ｄ ． Ｅ ｎ ｇ ．Ｃ ｈ ｅ ｍ． Ｒ ｅ ｓ ， １ ９ ９ １ ， ３ Ｏ （ ８ ） ： １ ６ ７ ５ － １ ６ ８ ３ ． 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 【 ５ １ 李超 ， 朱邦辉． 沸石 吸 附处理含磷 废水 的研 究进展 ｆ Ｊ 】 ． 广 东化 工， 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 ２ ０ １ ０ ， ２ ７ （ ３ ） ： ２ ８ － ３ ０ ． 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 【 ６ ］ 游 少鸿 ， 佟 小薇 ， 朱 义年 ．天然沸石对氨 氮的吸 附作 用及 其影 响 属离子 阳离 子（ 如 、 Ｎ ａ 、 ｃ ａ “ 、 Ｍ ） 来补偿 ； 废水 中的 Ｎ Ｈ ４ ＋直 径 因素 ｆ Ｊ １ ． 水 资 源保 护 ， ２ ０ １ ０ ， ２ ６ （ １ ） ： ７ ０ — ７ ４ ． 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 【 ７ 】 袁俊生， 郎宇， 等．沸石法工业污水氨 氮治理技 术研 究『 Ｊ ］ ．环境 污 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 染 治理 技 术 与设 备 ， ２ ０ ０ ２ ． ３ （ １ ２ ） ： ６ ｌ 一 ６ ３ ． 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 。废水 中 Ｎ Ｈ ４ ￣ 与沸石 中碱土金属离子 阳离子发生交 换反应， 使废水中 Ｎ Ｈ ４ ＋ 减少 ， 从而实现沸石对氨氮的去除作用 。 ３ 吸附作用影响因素 ３ ． １沸石投加量及沸石粒径对氨氮去除效果 的影响 在一定范围 内， 沸 石用量增加，Ｎ Ｈ ４ － Ｎ去 除率 也增加 。但并非 用量越 多去除效果越 好， 有研 究表 明 ： 沸石用量在 ２ ｇ ／ Ｌ以上 时，去 除效果并未明显增加 ， 另外再增加沸石用量从经济角度也是不科学 的 。杨 胜科 等 研究 发现 ： １ ｇ 沸 石 就可 以将 ２ ０ ０ ｍ Ｌ水 样 中 ｌ ｍｇ ／ Ｌ Ｎ Ｈ ４ ＋ 降至 ０ ． ２ ｍ ｇ Ｃ Ｌ以下 ， 此时已低 于国家饮用水标准， 再增 加沸石用 量， 并未显著地提 高 Ｎ Ｈ ｇ的去除率， 相反却使水质产生浑浊 ， 从而影 响水体 的浑浊度 指标 ， 并 易使 比色测定误差 增大 ， 为此针对不 同成 分的含氨氮水 ， 应将沸石用量控制在一定的范 围内。 ３ ． ２ 温度对氨氮去除效果 的影 响 沸石对氨氮 的去 除效 果与废水 的温度有 着密切关 系［ ６ １ ： 随着温
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沸石去除氨氮影响因素的研究摘要：沸石具有一定去除氨氮的能力，通过控制条件，如温度吸收时间粒径及共存离子的其中之一影响因素，在静态条件下确定沸石去除氨氮的最佳浓度，接触时间，以及最佳粒径的选择。
本文主要研究不同粒径的去除效果及存在共存离子对氨氮的影响。
Element Study on Removing off Ammonia Nitrogen in W ater byZeoliteAbstract: Zeolite can remove off ammonia nitrogen. In the static condition, it can ascertain the optimal density, touching time and the most appropriate granule size of zeolite removing ammonia nitrogen, through controlling one of the factors, such as temperature, absorbing time, size and coexisting granule. The paper mainly the removing effect of different granule sizes as well as the influence of coexisting granule on ammonia nitrogen.Key words: Ammonia Nitrogen Size Zeolite Removing前言：近年来，随着社会的发展，水中各种污染越来越严重，有机物，重金属，氨氮等。
都严重威胁着人类的生存发展。
所以对各种污染物的去除方法的研究在国内外发展迅速，而利用沸石去除水中氨氮的研究也各有侧重的进行着。
本着对沸石去除效果以及各种因素对去除率的影响的研究，根据文献资料的查阅设计实验方案，限定某一实验条件，改变另一条件，进而确定最佳接触时间，控制水中氨氮浓度以增大沸石利用率，选取最高利用去除率的粒径用于实际工业过程中，测定其他负影响因素，在去除过程中尽量降低这种干扰。
实验部分1药品与仪器1000mg/l氯化铵贮备液酒石酸钾钠钠氏试剂蒸馏水白银沸石磨口锥形瓶，50ml比色管，移液管，20mm比色皿，FA2004N型电子天平，LG10-2.4A型离心机，THZ-82A型气浴恒温振荡器，VIS-723G分光光度计2标准曲线绘制吸取0，0.50，1.00,2.00,4.00,6.00,8.00,10.00ml铵标准工作液分别于50ml比色管中，加水至接近刻线，加入1ml酒石酸钾钠溶液混匀，加入1ml钠氏试剂定容后混匀。
静置十分钟左右，在波长420nm处，用光程20mm 比色皿，以水为参考，在VIS-723G分光光度计下测定吸光度3药品配制酒石酸钾钠：称取50g酒石酸钾钠溶于100ml水中，加热煮沸以去除氨氮后，放置至冷却，定容至100ml钠氏试剂：称取16g氢氧化钠，溶于50ml水中，充分冷却至室温，另取7g 碘化钾和10g碘化汞溶于水，然后将此溶液在搅拌下徐徐注入氢氧化钠溶液中用水稀释至100ml贮于聚乙烯瓶中，密封保存，有效期一年4实验方法（1）氨氮的分析方法——钠氏试剂比色法（2）吸附试验静态：称取一定量某沸石样品于烧杯中，加入一定体积的试验用水，固定转速，35摄氏度下搅拌一定时间，分析溶液中剩余氨氮的浓度5实验步骤（1）准确称取0.5000g沸石于锥形瓶中（2）加入一定量铵标准工作液和蒸馏水，使其呈不同浓度（3）调节恒温振荡器温度（35）转速（200r/min）选定振荡时间进行振荡（4）振荡完成后将液体加入离心管中，调节转速（3000r/min）离心20min （5）取上清液2ml于比色管中，加蒸馏水至刻线，摇匀（6）加入1ml酒石酸钾钠溶液，摇匀，再加入1ml钠氏试剂，定容后再摇匀（7）静置10min后于420nm 波长下在VIS-723G分光光度计下测量6实验内容（1）粒径影响实验将已研磨好的沸石分为不同粒径，选取目数为20-30,30-40,40-50,60-70,80-90,100-120目的沸石，振荡时间设为30min，浓度选定为40mg/l,80mg/l,120mg/l进行以上步骤的实验。
数据如下：温度℃Na+浓度mol/LpH值粒径Mesh时间Min初始浓度mg/L吸光度A平衡浓度mg/L去除率%吸附量mg/g35 0 6.8 20-30 30 45.97880.55838.07417.191.58135 0 6.8 30-40 30 45.97880.32722.195551.734.756735 0 6.8 40-50 30 45.97880.27818.827359.055.430335 0 6.8 60-70 30 45.97880.27618.689959.355.457835 0 6.8 80-90 30 45.97880.27118.346260.105.526535 0 6.8 100-1203045.97880.28018.964858.755.402835 0 6.8 20-30 30 91.95761.10075.329918.083.325535 0 6.8 30-40 30 91.95760.86659.245335.576.542535 0 6.8 40-50 30 91.95760.80855.258539.917.339835 0 6.8 60-70 30 91.95760.78353.54041.787.683535 0 6.8 80-90 30 91.9570.787 53.81541.48 7.6286 0 535 0 6.8 100-1203091.95760.79254.158641.107.559835 0 6.8 20-30 30 137.93641.629111.692319.035.248835 0 6.8 30-40 30 137.93641.44098.700928.447.847135 0 6.8 40-50 30 137.93641.38394.782831.298.630735 0 6.8 60-70 30 137.93641.33091.139733.939.359335 0 6.8 80-90 30 137.93641.33691.552133.639.276935 0 6.8 100-12030137.93641.33291.277233.839.3318（2）共存离子影响实验选取粒径为60-70目，分别测定在振荡时间为15min,30min,45min时随氯化钠浓度变化对氨氮去除率的影响。
氯化钠浓度为0.05mol/l,0.1mol/l,0.15mol/l,0.20mol/l,0.25mol/l,0.3mol/l,加入氯化铵浓度为40mg/l.温度℃Na+浓度mol/LpH值粒径Mesh时间Min初始浓度mg/L吸光度A平衡浓度mg/L去除率%吸附量mg/g35 0.05 6.8 60-70 15 45.97880.53536.49320.631.897235 0.1 6.8 60-70 15 45.97880.58539.929913.161.209835 0.15 6.8 60-70 15 45.97880.61341.85468.970.824935 0.2 6.8 60-70 15 45.97880.63143.09186.280.577435 0.25 6.8 60-70 15 45.97880.63343.22935.980.549935 0.3 6.8 60-70 15 45.97880.63143.09186.280.577435 0 6.8 60-70 30 45.97880.27618.689959.355.457835 0.05 6.8 60-70 30 45.97880.52936.080621.531.979735 0.1 6.8 60-70 30 45.97880.58539.929913.161.209835 0.15 6.8 60-70 30 45.97880.60040.96110.911.003635 0.2 6.8 60-70 30 45.97880.62942.95446.580.604935 0.25 6.8 60-70 30 45.97880.64143.77924.780.439935 0.3 6.8 60-70 30 45.97880.64844.26043.740.343735 0.05 6.8 60-70 45 45.97880.53536.49320.631.897235 0.1 6.8 60-70 45 45.97880.60341.167210.460.962335 0.15 6.8 60-70 45 45.97880.62142.40457.770.714935 0.2 6.8 60-70 45 45.97880.61441.92338.820.811135 0.25 6.8 60-70 45 45.97880.62142.40457.770.714935 0.3 6.8 60-70 45 45.97880.63343.22935.980.54997数据分析从以上数据及图示可以看出随着粒径的变化去除率也发生变化，20-40目之间吸附效果明显增加，去除效率变化较快，60目以上去除率去除率基本保持不变，故在实际应用中应选择50-60目的沸石，既可以降低处理沸石的费用，又可以使氨氮得到较好的去除效果。
生活水往往含有较多的杂质，尤其是工业废水，生活污水，含有较多重金属，有机物等。
会对沸石去除效率产生一定的影响，通过加入不同浓度的氯化钠溶液，进而熟悉沸石吸附的一般规律，掌握氯化钠对沸石吸附的氨氮的解析原理。
从以上图示可以看出随着氯化钠浓度的提高，沸石对氨氮的去除率明显降低，尤其是振荡时间为三十分钟，浓度达到0.3mol/l 时，去除率几乎为零。
所以实际应用中应予以充分考虑。
结论：水污染已经成为威胁人类未来生存发展的最重要因素，所以对污水的处理，去除各种污染物则不仅关系到我们今天的健康生活，还关系到未来人类的发展之路，生存之道。
本文通过利用不同粒径天然沸石对不同浓度的铵溶液的去除率的测定，确定了除氨氮的最佳粒径，同时研究了共存离子对去除率的影响，钠离子通过静电吸附及其他作用的确降低了沸石的去除效果，可作为解析之用。
参考文献：。