公園湖水富營養(yǎng)化是當(dāng)前面臨的環(huán)境問題。營養(yǎng)物質(zhì)主要來源于工業(yè)和生活廢水中的氮、磷化合物,當(dāng)其大量進(jìn)入水體,就會引起藻類過量繁殖,使水質(zhì)惡化,水中溶解氧降低,魚及水生生物大量死亡,水體發(fā)出惡臭,極大地降低了公園湖的景觀價(jià)值。去除水體中氮、磷的方法主要有化學(xué)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(yōu)越,成為污水處理中有前途的一類吸附劑。權(quán)新軍等采用長春產(chǎn)天然沸石為原料,經(jīng)改性處理制成污水吸附劑,用于富營養(yǎng)化公園湖水樣的處理,取得了滿意的結(jié)果。

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

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,沸石粒度越小,其吸氨量越大,但當(dāng)粒度達(dá)到40目以下時(shí),其吸氨量增加很小,而粒度太小則對動(dòng)態(tài)吸附的水樣流速影響很大,故本實(shí)驗(yàn)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(guān)系為:室溫,78.92?100℃,87.89;??? 200℃,98.61;?? 300℃,98.46;??? 400℃,54.39;??? 500℃,27.43。

實(shí)驗(yàn)表明,活化溫度宜為200℃。超過400℃,沸石孔道和空腔結(jié)構(gòu)被破壞,其吸附能力下降。

吸附劑B制備吸附劑A對氨態(tài)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(guān)于天然沸石復(fù)合吸附劑的研制與性能文獻(xiàn),對沸石進(jìn)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(zhì)量比為3:1:1,加水?dāng)嚢枞芙獠⒂肗aOH溶液調(diào)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(shí),冷卻后備用。

在直徑3cm、長50cm的玻璃交換柱內(nèi)，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(nèi)某公園湖和學(xué)校附近兩水塘不同地點(diǎn) 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(tài)氮、磷含量和COD,并與原水樣比較，結(jié)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(gè)水樣的富營養(yǎng)化程度嚴(yán)重，經(jīng)本法處理后，氨態(tài) 氮一次去除率達(dá)82%以上，磷的一次去除率達(dá)79%以上，COD下降77%以上。 處理后的水樣均達(dá)到景觀水的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
研宄表明，吸附劑制備方法簡單、成本低廉，使用后不產(chǎn)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(dāng)通過1L洗脫液時(shí)，吸附劑A對氨氮的吸附能力恢復(fù)、吸附劑B對 磷的吸附能力可達(dá)原樣的90%。經(jīng)再生處理后或循環(huán)使用，也可用于花卉的氮磷 復(fù)合肥，具有一定的經(jīng)濟(jì)和社會效益。