隨著城市人口的日益膨脹和工農業的迅速發展，氨氮污染的來源越來越廣泛，排放量也越來越大，氨氮的污染日益嚴重。氨氮排入水體，容易引起水中藻類及其他微生物大置繁殖，形成富營養化污染，這不但會使水中溶解氧下降，魚類大量死亡，嚴重時甚至會影響飲水安全。因此，去除水體中的氨氮對于防治水體富營養化和保障水產養殖生產至關重要。

沸石是含水多孔鋁硅酸鹽的總稱，其結晶構造主要由（SiO）四面體組成，其中部分Si4+為Al3+取代，導致負電荷過剩，因此，結構中有堿金屬（堿土金屬）等平衡電荷的離子。同時沸石構架中有一定孔徑的空腔和孔道，決定了其具有吸附、離子交換等性質，因此其對氨氮具有很強的選擇性吸附能力，因而可被應用于氨氮廢水的處理。對沸石處理氨氮廢水進行了許多研究，但是吸附動力學和等溫吸附的研究結果不盡相同，尤其是對沸石飽和吸附量的研究鮮見報道，因此有必要做進一步研究。本實驗探討了氨氮濃度、溫度、時間、沸石粒徑對天然沸石吸附氨氮的影響，研究了沸石對氨氮的動態吸附過程，旨在探索沸石對氨氮吸附的規律，為沸石用于氨氮廢水處理奠定基礎。

吸附動力學研究

通過在不同溫度下進行試驗，研究不同時間內沸石對氨氮的吸附量，進而得出反應速率變化的規律和物質濃度隨時間變化的規律。沸石對氨氮的吸附量隨時間而變化見圖1。在不同溫度下，沸石對氨氮的吸附量都是隨著時間的增加而增加，但并不一定隨著溫度的升高而增加。在吸附反應初始階段（0~60min），沸石對氨氮的吸附速率較大，吸附量上升很快，隨著吸附反應的不斷進行，吸附速率降低，在360min后吸附基本達到平衡。沸石對氨氮的快速吸附階段是氨氮在沸石表面和內部孔隙中的擴散吸附過程，第二階段為平衡吸附過程，此時吸附速率隨著溶液中氨氮濃度的降低而變慢，最終達到固液兩相平衡。10、25℃和40℃下的平衡吸附容量分別為3.60、4.05mg·g-1和3.87mg·g-1左右。采用SPSS軟件進行處理間多重比較LSD分析，結果表明在3種溫度下沸石對氨氮的吸附容量有顯著性差異（P<0.05）。為了進一步描述沸石對氨氮吸附過程的動力學特征，利用圖1中的數據，用以下準二級動力學方程進行擬合：t/Qt=1/（k·2Qe2）+t/Qe式中：t為吸附時間（min）；Qt為t時刻的吸附量（mg·g-1）；Qe為平衡吸附量（mg·g-1）；k2為二級吸附速率常數（g·mg-1·min-1）。不同溫度下沸石對氨氮吸附過程的動力學參數列于表1。

表1中數據顯示，k2隨著吸附溫度的升高而增大，說明在10~40℃的范圍內，沸石對氨氮的吸附速率是隨著溫度的升高而加快。其中二級吸附動力學方程的相關系數R2在各個溫度下均達0.999以上，通過模型計算出的10、25℃和40℃下的平衡吸附質量分別為3.373、4.115、3.89mg·g-1，與實驗測定值十分接近，因此準二級吸附動力學模型可以較好地描述該吸附過程。但是，在10~40℃的溫度下，沸石的平衡吸附量并不和溫度成正比，在25℃下沸石的平衡吸附量最大，可能在25℃下更有利于沸石吸附反應的進行。