公園湖水富營養化是當前面臨的環境問題。營養物質主要來源于工業和生活廢水中的氮、磷化合物,當其大量進入水體,就會引起藻類過量繁殖,使水質惡化,水中溶解氧降低,魚及水生生物大量死亡,水體發出惡臭,極大地降低了公園湖的景觀價值。去除水體中氮、磷的方法主要有化學混凝沉淀、生物處理、氧化塘、離子交換和吸附法等。在吸附法中,天然沸石以其資源豐富、成本低和性能優越,成為污水處理中有前途的一類吸附劑。權新軍等采用長春產天然沸石為原料,經改性處理制成污水吸附劑,用于富營養化公園湖水樣的處理,取得了滿意的結果。

吸附劑A粒度選擇不同粒度沸石分別按實驗方法測吸氨量,其粒度(目)和吸氨量(mmol/100g)之間的關系為:+20, 60.36;? 20~40,85.96;? 40~6098.61; 60~100,102.58; 100~140,103.34。

實驗結果表明,沸石粒度越小,其吸氨量越大,但當粒度達到40目以下時,其吸氨量增加很小,而粒度太小則對動態吸附的水樣流速影響很大,故本實驗選擇沸石粒度為40~60日。

吸附劑A活化溫度選擇將沸石在不同溫度下分別加熱2h,冷卻后測其吸氨量。加熱溫度(℃)與沸石吸氨量(mmol/100g)的關系為:室溫,78.92?100℃,87.89;??? 200℃,98.61;?? 300℃,98.46;??? 400℃,54.39;??? 500℃,27.43。

實驗表明,活化溫度宜為200℃。超過400℃,沸石孔道和空腔結構被破壞,其吸附能力下降。

吸附劑B制備吸附劑A對氨態氮有較好的吸附能力,但對磷的吸附能力較差。因此,參考孫家壽等關于天然沸石復合吸附劑的研制與性能文獻,對沸石進行改性處理,制成吸附劑B。取60~80目沸石,加入MgCl2和AlCl3,三者質量比為3:1:1,加水攪拌溶解并用NaOH溶液調pH值至7,靜置24h后,于烘箱中在105°C下加熱干燥，最后放入馬弗爐中于300℃下加熱1小時,冷卻后備用。

在直徑3cm、長50cm的玻璃交換柱內，依次裝入10cm高的吸附劑A和2cm 高的吸附劑B,中間用玻纖布隔開。采集市內某公園湖和學校附近兩水塘不同地點 的水樣各兩份，分別以lOmL/min流速通過交換柱。取適量流出液，分別測其氨態氮、磷含量和COD,并與原水樣比較，結果分別見表1。

表1污水水樣處理效果

從表1可知，處理前3個水樣的富營養化程度嚴重，經本法處理后，氨態 氮一次去除率達82%以上，磷的一次去除率達79%以上，COD下降77%以上。 處理后的水樣均達到景觀水的有關標準。
研宄表明，吸附劑制備方法簡單、成本低廉，使用后不產生二次污染，吸附飽 和后的吸附劑A、B采用5%NaOH + 5%NaCl溶液洗脫再生，控制洗脫液流速 lOmL/min。當通過1L洗脫液時，吸附劑A對氨氮的吸附能力恢復、吸附劑B對 磷的吸附能力可達原樣的90%。經再生處理后或循環使用，也可用于花卉的氮磷 復合肥，具有一定的經濟和社會效益。