作為全球最缺水的國(guó)家之一，中國(guó)人均淡水資源擁有量?jī)H為2059立方米，不到世界世界平均水平的1/3。此外，中國(guó)水資源的分布不均、水質(zhì)污染等進(jìn)一步加劇了中國(guó)的的缺水情況。伴隨著城鎮(zhèn)化速度的加快，國(guó)內(nèi)社會(huì)污水排量會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2020年將會(huì)達(dá)到718億噸，2016-2020年的年均復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)5.9%，生活污水氨氮污染嚴(yán)重。

水體污染問(wèn)題主要是由于氨氮在水中的富集，因此導(dǎo)致“水華”、“赤潮”現(xiàn)象頻繁發(fā)生，造成水庫(kù)、湖泊水質(zhì)下降，魚(yú)蝦類大量死亡，水體富營(yíng)養(yǎng)化加重。污水中的氨氮多數(shù)是以游離氨(NH3)和銨鹽(NH4+)的形式存在的。沸石是含水鋁硅酸鹽礦物，其內(nèi)部有大量的孔穴與孔道，直徑在0.6～1.5nm之間，孔道直徑在0.3～1.0nm之間，而且孔穴、孔道均勻，因此直徑較小的分子能通過(guò)沸石孔道被吸附，這使得沸石增加了自身的吸附特性，尤其是在研究沸石除氨氮試驗(yàn)中，證明沸石作為一種無(wú)機(jī)礦物，利用它去除廢水中的氨氮具有處理成本低、工藝操作簡(jiǎn)便、多次循環(huán)利用等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)試驗(yàn)可知，在不同陽(yáng)離子作用下，沸石能夠呈現(xiàn)出不同的吸附狀態(tài)，在沸石吸附法去除垃圾滲濾液中氨氮的研究中發(fā)現(xiàn)，在氨氮濃度相當(dāng)高的情況下，1g沸石吸附的極限為15g氨氮。

改性沸石處理污水氨氮技術(shù)

未經(jīng)處理的天然沸石含有大量雜質(zhì)，其成分較為復(fù)雜，因此導(dǎo)致沸石內(nèi)部結(jié)構(gòu)互通程度較差，離子交換吸附能力較差，因此需要對(duì)其進(jìn)行改性處理。根據(jù)GB18918-2002《城鎮(zhèn)污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，水溫高于12℃時(shí)，城鎮(zhèn)污水中氨氮的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)含量為5mg/L（A 標(biāo)準(zhǔn)）或 8mg/L（B 標(biāo)準(zhǔn)）。以8mg/L為氨氮廢水經(jīng)處理后的氨氮含量為標(biāo)準(zhǔn)，考察天然沸石和改性沸石的氨氮去除效果。

天然沸石的主要物理指標(biāo)

通過(guò)采用靜態(tài)攪拌實(shí)驗(yàn)法，利用天然沸石和改性沸石在氨氮廢水中浸泡并加以攪拌使之充分吸附。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)控制某些實(shí)驗(yàn)參數(shù)，如初始氨氮濃度、初始用量、廢水pH值等進(jìn)行靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)，測(cè)定吸附后濾液中氨氮的濃度，以此研究沸石對(duì)氨氮的吸附性能。同時(shí)通過(guò)改性沸石對(duì)廢水中氨氮的吸附實(shí)驗(yàn)來(lái)研究沸石經(jīng)改性后對(duì)氨氮的吸附效果，并確定最佳的改性方法和條件。

實(shí)驗(yàn)證明，通過(guò)改性的沸石能夠提高吸附污水氨氮能力，且比其他物質(zhì)具有優(yōu)先選擇吸附的特性，能夠讓生活污水達(dá)到了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。