沸石是一族架狀結(jié)構(gòu)的多孔性含水鋁硅酸鹽礦物,硅氧四面體是其基本單位,其中部分Si4+被Al3+所取代,為了中和負(fù)一價(jià)的氧離子,就會(huì)有相應(yīng)的金屬陽(yáng)離子加入其中,這些與晶格聯(lián)系較弱的堿金屬(堿土金屬)和水分子極易與周圍水溶液中陽(yáng)離子發(fā)生交換作用,因而沸石具有良好的離子交換選擇性能。又因沸石具有不同連接方式的的硅(鋁)氧四面體結(jié)構(gòu),沸石中便形成了大量的孔穴和孔道,因其表面積很大,大量分子進(jìn)入其中,因而具有很好的吸附性能,故在污水處理中得到了廣泛的應(yīng)用。
沸石吸附氨氮是一種快速吸附、緩慢平衡的過(guò)程,在開(kāi)始前3h,沸石對(duì)廢水中氨氮的吸附速率隨時(shí)間的延長(zhǎng)而迅速增加,斜發(fā)沸石對(duì)氨氮的去除率達(dá)到92.71%,進(jìn)一步延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間吸附速率增加緩慢,這是因?yàn)楫?dāng)斜發(fā)沸石吸附溶液中的NH4+達(dá)到飽和后,溶液中會(huì)有離子交換和吸附平衡,此時(shí)延長(zhǎng)時(shí)間也不能大幅度提高氨氮去除率,直至7h后氨氮去除率保持不變,此時(shí)可認(rèn)為,沸石吸附飽和,此時(shí)對(duì)氨氮的去除率為93.61%,因此選擇吸附時(shí)間為3h。
當(dāng)斜發(fā)沸石用量由2g/100mL增加到7g/100mL時(shí),氨氮去除率由60.30%提升至92.71%,單位質(zhì)量斜發(fā)沸石對(duì)氨氮的去除率由6.03mg/g降低為2.65mg/g,由此可知,當(dāng)溶液中氨氮含量一定時(shí),開(kāi)始增加斜發(fā)沸石用量,可以使得去除率大幅提高,但當(dāng)溶液中氨氮的去除率增大到一定時(shí),此時(shí)再增大斜發(fā)沸石用量,對(duì)氨氮的去除率影響甚微。當(dāng)斜發(fā)沸石用量為7g/100mL時(shí),氨氮剩余濃度為14.58mg/g,低于國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002),可以達(dá)標(biāo)排放。