沸石处理氨氮废水

沸石粉吸氨量测定方法沸石粉（Zeolite）是一种含碱金属和碱土金属的硅酸盐矿物质（含水多孔铝硅酸盐的总称），目前已发现的天然沸石有40种左右。

由于沸石具有独特的离子交换性、吸附性和催化性，因此广泛运用在环保领域、建筑材料工业、石油化工行业、轻工业、农牧业等行业。

在环保行业中，由于沸石对水中铵离子的选择吸附作用，常被用作吸附剂去除废水中的氨氮。

在养殖业中，沸石粉不仅可以作为饲料添加剂提高营养的利用率，补充微量元素，而且可以减少氨气排放，减少大气污染，净化水质。

然而，天然沸石种类甚多，品位不一，沸石含量变化很大，导致应用中的效果有很大差异。

关于沸石粉吸附氨氮能力的检测，《饲料级沸石粉》（GB/T21695—208）中有对沸石吸附氨氮的能力进行测定的方法，其主要步骤是把试样用氯化铵煮沸改型，经水洗涤后，再加氯化钾溶液，将交换的铵离子置换出来，然后加入甲醛，被置换出的铵离子和甲醛作用生成盐酸，用标准氢氧化钠溶液滴定，计算其吸氨量。

在实际操作中发现使用该方法进行检测时，由于沸石粉颗粒细，极易堵塞滤纸孔，导致过滤缓慢，使测试耗时很长，需要好几天才能完成实验。

我们了解到，有一些实验室为了迅速获得沸石粉的质量指标，将沸石粉置于饱和氨蒸气环境下吸氨1h，吸氨前后沸石粉质量之差为吸氨量的快速重量法。

重量法是测定固体对气体吸附量的一种重要方法，但是在测定过程中为了排除其他干扰，需要用到真空系统、冷阱、比较复杂的仪器装置，很难在一般的实验室实现。

快速重量法简化了实验条件，在一般实验室中也能进行，但是实验条件变化对实验结果的影响未见报道。

本文对快速重量法的条件进行了一系列研究，考察条件的变化对实验结果的影响，并分别用快速重量法和国标的吸氨量测定方法对三个样品进行吸氨量测试，以考察两种方法测定结果的差异。

1、材料与方法1.试验材料试样1由博罗生产。

试样2为信阳沸石粉厂生产的沸石粉（饲料级、兽药级）。

试样3购自围场天盛矿产。

沸石的作用是什么？沸石对水质净化起到什么作用？【专家解答】吸氨值是沸石粉的一个重要的质量指标。

合格的沸石粉吸氨值一般都大于100mg当量/100g。

每亩每米水深使用沸石粉25-50公斤，可起到除去水中95%氨氮，净化水质增加溶氧的作用，同时提高水体总碱度，稳定水质。

天然沸石净化养鱼水体：对养鱼水体有净化、降解、缓冲作用。

是水体净化理想滤料。

净化后的水体水质良好，没有影响鱼类生长的污染指标。

作肥料缓释剂：天然沸石能够有效地控制肥料的缓释，可以在整个生长季节到几个生长季节慢慢地供给营养元素。

其作用和优点在于： 1、使被淋滤、固定和分解等造成的损失缩至很小；2、增加植物吸收肥料的效率；3、避免肥料直接接触植物或籽苗而烧伤植物或损伤籽苗；4、使肥料不挥发、不结块、除去氨味而不刺鼻，使用方便；5、可减少施肥数量，降低成本。

保氨改土：天然沸石具有良好的离子交换性和独特的多孔结构，能促进土壤的离子交换，提高土壤保持氮、钾和钙等养分的能力，对改良酸性土壤、盐碱土壤都有明显效果。

通过在沸石与有机营养质混合物中培养有用微生物的方法，可制备土壤改良剂。

因为沸石质轻、硬度不大、空间宽、对改良土壤效果较好。

施用沸石能够保持肥料不会损失或损失甚少。

因此能改善土壤和保持肥力，获得增产。

作禽畜饲料添加剂：添加天然沸石粉喂养禽畜，可使禽畜皮毛光亮，食欲良好（提高体重），还能降低舍内湿度和除臭。

对防治白痢、腹泻等等都能起到一定的作用。

天然沸石是一种新型材料，被广泛应用于工业、农业、国防等等部门，并且它的用途还在不断地开拓。

【沸石简介】改善水质沸石粉沸石是火山熔岩形成的一种架状结构的铝硅酸盐矿物。

目前已知的沸石有五十多种，应用于养殖业的天然沸石主要的是斜发沸石和丝光沸石。

它含有水产动物生长发育所需的全部常量元素和大部分微量元素。

这些元素都以离子状态存在，能被水产动物所利用。

此外沸石还具有独特的吸附性、催化性、离子交换性，离子的选择性、耐酸性、热稳定性、多成份性及很高的生物活性和抗毒性等。

高氨氮废水处理方法
近年来，随着环境保护工作的日益加强，水体中有机物的代表指标-COD基本上得到有效控制，但是，含高氨氮废水达标排放没有得到有效控制，未经处理的含氮废水排放给环境造成了极大的危害，如易导致湖泊富营养化，海洋赤潮等。

那么高氨氮废水处理方法有哪些呢？接下来来为大家讲解下吧。

目前针对高浓度氨氮废水的处理方法有以下几种：物理方法有反渗透、蒸馏、土壤灌溉；化学法有离子交换法、空气吹脱、化学沉淀法、折点氯化法、电渗析、电化学处理、催化裂解；生物方法等。

以下介绍几种常见的脱氮方法：
1、物理蒸馏法
物理蒸馏法基本原理：在非酸性条件下，游离氮从废水中化成被吹出，氨氮被去除的目的。

蔡明等对高浓度(5000-6000mg/L)氨氮
废水进行了吹脱处理，氨氮去除率达到96%由于物理蒸馏法过程要在非酸性条件下进行，消耗碱液多，成本比较高。

2、空气吹脱法
空气吹脱法是使水作为不连续相与空气接触，利用水中组分的实际浓度与平衡浓度之间的差异，使氨氮转移至气相而去除。

氨吹脱法主要用于污水中含氨氮多的预处理，本方法的好处在于技术稳定，操作容易，控制简单。

但存在二次污染问题。

3、化学沉淀方法
化学沉淀方法是投加化学药剂到污水中，使之与溶解与污水中的污染物质发生化学反应，形成难溶解的盐类物质，并形成沉淀，达到水中溶解的污染物去除的方法。

4、离子交换法
离子交换方法是指在表面上进行的离子交换反应。

沸石作为离子交换法的交换树脂，沸石具有离子交换和吸附作用，分离出非离子氨与离子氨。

氨氮废水处理技术介绍（详解）氨氮废水的一般的形成是由于氨水和无机氨共同存在所造成的，废水中氨氮的构成主要有两种，一种是氨水形成的氨氮，一种是无机氨形成的氨氮，主要是硫酸铵，氯化铵等等。

氨氮废水主要来自化工、冶金、化肥、煤气、炼焦、鞣革、味精、肉类加工和养殖等行业。

排放的废水以及垃圾渗滤液等。

氨氮废水对鱼类及某些生物也有毒害作用。

另外，当含少量氨氮的废水回用于工业中时，对某些金属，特别是铜具有腐蚀作用，还可以促进输水管道和用水设备中微生物的繁殖，形成生物垢，堵塞管道和设备。

处理氨氮废水的方法有很多，目前常见的有化学沉淀法、吹脱法、化学氧化法、生物法、膜分离法、离子交换法以及土壤灌溉等。

一、化学沉淀法化学沉淀法又称为MAP沉淀法，是通过向含有氨氮的废水中投加镁化物和磷酸或磷酸氢盐，使废水中的NH4﹢与Mg²﹢、PO4³﹣在水溶液中反应生成磷酸按镁沉淀，分子式为MgNH4P04.6H20，从而达到去除氨氮的目的。

磷酸按镁俗称鸟粪石，可用作堆肥、土壤的添加剂或建筑结构制品的阻火剂。

反应方程式如下:Mg²﹢＋NH4﹢＋PO4³﹣＝MgNH4P04.6H20影响化学沉淀法处理效果的因素主要有pH值、温度、氨氮浓度以及摩尔比(n(Mg²﹢):n(NH4﹢):n(P04³-))等。

化学沉淀法的优点是当氨氮废水浓度较高时，应用其它方法受到限制，如生物法、折点氯化法、膜分离法、离子交换法等，此时可先采用化学沉淀法进行预处理;化学沉淀法去除效率较好，且不受温度限制，操作简单;形成含磷酸馁镁的沉淀污泥可用作复合肥料，实现废物利用，从而抵消一部分成本;如能与一些产生磷酸盐废水的工业企业以及产生盐卤的企业联合，可节约药剂费用，利于大规模应用。

化学沉淀法的缺点是由于受磷酸铁镁溶度积的限制，废水中的氨氮达到一定浓度后，再投人药剂量，则去除效果不明显，且使投入成本大大增加，因此化学沉淀法需与其它适合深度处理的方法配合使用;药剂使用量大，产生的污泥较多，处理成本偏高;投加药剂时引人的氯离子和余磷易造成二次污染。

Ｏ． １ １
３ ７ ． ２
Ｏ １ ． ８ ０ ３ ．４
８８ ．
２ ２ ． ４ １６ ． ９
２ １ ． ６
２． ３ Ｏ １９ ．５
０ ９ ． ６ ０ ８ ． ７
Ｏ ３ ． ２
１８ ．７ ０ ５ ．３
量不 同。下 表为我 国不 同地 区沸石 的化 学组 成 。李
了平衡 负 电荷 ，一般 是 由碱金 属 和碱土 金属离 子来
补 偿 ，这些 离 子与 晶格架 构 的联 系较弱 ，交换 后 的
永飚 等 比较 了 山东 、河 南 、浙 江 、 河 北 四地 的
沸石 ，沸石 吸附 氮 量 的大 Ａ Ｊ ＂ 顷序 ：浙 江 （ ． ３ ｍ ３ ５ ｇ Ｎ ４一／ ） ＞河 北 （ ． ４ ｍｇＮ ４一 ／ ） ＞河 南 Ｈ＋Ｎ ｇ ３ ０ Ｈ＋Ｎ ｇ
数 沸石 矿 床 阳离 子 交 换 容 量 不 高 ，一 般 在 ０６— ．
２ ３ｍ ｑ ｇ范 围 内。但 浙 江缙 云斜 发 沸石 属 我 国少 ． ｅ ／ 见 的钠钙 型或钠 型斜 发沸石 ，相 比于其他 产地 的沸 石其 吸附 氮量更 高 。全 国不 同地 区沸 石化学 成 分见
下表 。
Ｋｅ ｗｏ ｄ ｙ ｒ ｓ：Ｚ ｏｉ ；ａ ｅ ｌｅ ｍｍｏ ｉ ｉｏ ｅ ；ｍｏ ｉｃ ｔ ｎｏ ｅ ｌｅ ｔ ｎａｎｔ ｇ ｎ ｒ ｄｆ ａｉ ｆｚｏｉ ｉ ｏ ｔ
随着社会 经 济的发展 ，大量 含氨氮 的城市生 活 污水 和工业废 水未 经处理 直接排 入天然水 体 ，导 致 氨氮浓 度升 高 。高浓度 的氨氮造 成严重 的生态环 境 后 果 ，对饮用 水供水 带来 不利影 响 。因此 ，如何 高
晶格架 构稳 定 ，因此 沸 石具 有 可 逆 的离子 交 换 性 。 沸 石优 先交 换离 子 的顺序 如下 ：

锥形 瓶 中各加 入 １ ０ ０ ｍ Ｌ模 拟废 水 ， 分 别调 节废水 的
验研究 ， 探讨沸石投加量 、 废水 ｐ Ｈ值 、 振荡时间、 振
荡 速度 、 沸 石粒径 等 因素 对 沸石 去 除废 水 中氨 氮效 率 的影 响 ， 为天 然沸 石 应 用 于含 氮 污水 的处 理 提供
１ ． ２ 实 验方 法
１ ． ２ ． １ 投 加 量对 沸石 吸 附氨 氮 的影 响
分 别 称 取
沸石是 一 种具 有 多 孔性 的铝 硅 酸 盐 ， 其 分 子 式 通式 为 Ｍ ・ Ａ １ ２ ０ ・ ｘ Ｓ ｉ Ｏ ２・ ｙ Ｈ ０， 式 中 Ｍ 为 碱 金 属或 碱土 金属 阳离 子 ． 因为 沸 石 构架 上 的， 很 容 易与 周 围溶 液 里 的阳离子 之 间发 生 交换 作 用 ， 且 交 换 后 沸 石 的基
一
ｐ Ｈ值为 ３ 、 ４ 、 ５ 、 ６ 、 ８ 和９ ， 分别加入上述最佳沸石量 进行 吸 附实验 ． 于１ ０ ０ ｒ ／ ｍｉ ｎ的振荡 速度 下振 荡２ ｈ ．
过滤 ， 测其上清液的氨氮浓度． １ ． ２ ． ３ 振 荡时 间对 沸 石 吸 附氨 氮 的影 响 在 ９个 锥形 瓶 中各加入 １ ０ ０ ｍ Ｌ模 拟 废 水 ， 在 上述 最 佳 ｐ Ｈ
应时间为９ ０ ｍ ｉ ｎ 、 振荡 速度 为 １ ２ ５ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ 及沸石粒径 为 ５ ． ０ ｍ ｍ ． 在该最 优条件 下沸石对 废水 中氨氮 的去
除率达到 ８ ０ ％以上．
关键 词 ： 天然沸石； 氨氮； 去除； 废水
中图分类 号 ： ０ ６ ４ ２
文 献标志 码 ： Ａ
的 氨氮尤 其是 低浓 度 氨 氮 的 去 除研 究 ， 是 目前 环 境

天然沸石是含水多孔铝硅酸盐的总称，其结晶构造主要由（SiO）四面体组成，其中部分Si4+为Al3+取代，导致负电荷过剩，因此，结构中有碱金属（碱土金属）等平衡电荷的离子。

同时沸石构架中有一定孔径的空腔和孔道，决定了其具有吸附、离子交换等性质，因此其对氨氮具有很强的选择性吸附能力，因而可被应用于氨氮废水的处理。

对沸石处理氨氮废水进行了许多研究，但是吸附动力学和等温吸附的研究结果不尽相同，尤其是对沸石饱和吸附量的研究鲜见报道，因此有必要做进一步研究。

本实验探讨了氨氮浓度、温度、时间、沸石粒径对天然沸石吸附氨氮的影响，研究了沸石对氨氮的动态吸附过程，旨在探索沸石对氨氮吸附的规律，为沸石用于氨氮废水处理奠定基础。

吸附动力学研究通过在不同温度下进行试验，研究不同时间内沸石对氨氮的吸附量，进而得出反应速率变化的规律和物质浓度随时间变化的规律。

沸石对氨氮的吸附量随时间而变化见图1。

在不同温度下，沸石对氨氮的吸附量都是随着时间的增加而增加，但并不一定随着温度的升高而增加。

在吸附反应初始阶段（0~60min），沸石对氨氮的吸附速率较大，吸附量上升很快，随着吸附反应的不断进行，吸附速率降低，在360min后吸附基本达到平衡。

沸石对氨氮的快速吸附阶段是氨氮在沸石表面和内部孔隙中的扩散吸附过程，第二阶段为平衡吸附过程，此时吸附速率随着溶液中氨氮浓度的降低而变慢，最终达到固液两相平衡。

10、25℃和40℃下的平衡吸附容量分别为3.60、4.05mg·g-1和3.87mg·g-1左右。

采用SPSS软件进行处理间多重比较LSD分析，结果表明在3种温度下沸石对氨氮的吸附容量有显著性差异（P<0.05）。

为了进一步描述沸石对氨氮吸附过程的动力学特征，利用图1中的数据，用以下准二级动力学方程进行拟合：t/Qt=1/（k·2Qe2）+t/Qe式中：t为吸附时间（min）；Qt为t时刻的吸附量（mg·g-1）；Qe为平衡吸附量（mg·g-1）；k2为二级吸附速率常数（g·mg-1·min-1）。

鸟粪石法去除氨氮
一、鸟粪石法去除氨氮：
1、概述：
鸟粪石法处理氨氮：是指向氨氮废水中投加镁源和磷源，加入碱液来控制pH值，经反应后，沉淀物沉淀在反应器底部，经固液分离分离出鸟粪石，剩下的污水进入厌氧池进一步处理。

2、应用场合：
高浓度氨氮超标废水、预处理废水等。

3、鸟粪石法去除氨氮特点：
成本相对不算高，但是操作非常麻烦；去除率比较低。

鸟粪石法去除氨氮所述的工艺方法为：向废水中投加一定的镁源和磷源，控制一定的pH值，经反应后，沉淀物沉淀在反应器底部，经固液分离分离出鸟粪石，污水进入厌氧池进一步处理，排出的鸟粪石作为缓释肥料售出。

所述的镁源和磷源分别为氯化镁和磷酸氢钠，Mg:N:P的最佳摩尔比为1.2:1:0.8，氨氮初始浓度为210-1260mg/L，废水pH控制在8-9，调节pH所用的溶液为2-6mol/L的氢氧化钠溶液。

本发明提供的技术方案可不受温度和水中毒素的限制，设计和操作均很简单，能有效处理高浓度的氨氮废水，且生成的鸟粪石沉淀是一种良好的缓释肥料，从而实现了氨氮的资源化回用。

废水中氨氮的去除方法
一、离子交换法
离子交换是指在固体颗粒和液体的界面上发生的离子交换过程。

离子交换法选用对NH4+离子
有很强选择性的沸石作为交换树脂，从而达到去除氨氮的目的。

二、生物法
生物法去除氨氮是在指废水中的氨氮在各种微生物的作用下，通过硝化和反硝化等一系列反应，最终形成氮气，从而达到去除氨氮的目的。

三、氨氮去除剂投加
利用强氧化剂将氨氮直接氧化成氮气进行脱除的一种方法。

对于工艺降不下来的低浓度氨氮有
很好的去除作用。

投加氨氮去除剂的优势有：
1、反应时间快速，只需5~6分钟;
2、投加具有强烈的灵活性，可以根据实际情况调整投加量，成本可控;
3、环保无二次污染且去除率高达96%。

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摘要 ： 沸石 对 ＮＩ － 具有较 高的选择 吸 附性 ， ｈ 可有效去 除废 水中的氨 氮。 通过综述沸石的结构特征 、 去除氨 氮的影响 因素、 沸 石的再生等方面的研究进展 ， 并提 出了今 后的研究方向。 关键 词 ： 沸石 改 性 氨氮 再 生
下的离解 平衡 式 ： Ｎ 州 Ｈ３ Ｈ Ｈ ＋＋ （－ ） ２ １ 可 以看出 ：氢离子浓度增 大即 Ｐ Ｈ值 减小平衡 向左移动 ， 这 时Ｎ ｄ Ｈ 增多 ，沸石 能够吸附较 多 Ｎ－ ，其 平衡浓度降低 ， Ｉ 的 ｈ 但 Ｐ Ｈ过低 时 ，污水 中 的 浓度增 大从而会 与 Ｎ－＊发生交 换竞 Ｉ ｈ １ 前 言 争， 这是 因为 Ｎ ＋直 径为 ０２ ６ ｍ， Ｈ４ ．８ ｎ Ｈ 直径 为 ０２ ０ ｍ， 者均 ． ｎ 两 ４ 氨氮对人体和水体 具有 一定 的危害 ， 水质指标中氨氮是 引起 可以进入沸石孔道 。 水体富营养化和环境污染 的一种重要污染物 。 目前 ， 除废水 中 去 同样 Ｎ Ｉ 与溶解 的氨分子存在下面 的化学平衡 ： Ｉ＋ ， Ｎ ＋ Ｈ一 Ｎ ３Ｈ０ Ｈｄ Ｏ Ｈ ・ ２ （－ ） ２ ２ 氨态氮的方法主要有生物 法、 离子交换 树脂法和气提法等 ， 都 但 因为经济或技术 等方面的原 因而不能有效地解决这一问题。 鉴于 可见 当 Ｐ ７ ， Ｈ＞ 时 反应 向右 进行 ， Ｈ＋ Ｎ ４比率降低 ， 中主要 水 沸石有着 良好 的吸附与离子交换性能 ， 我国是世 界上少数几个 以游离 Ｎ ， 而 Ｈ 的形 态存在 ， 导致沸石 的吸附量减少 ， 不能发挥应有 富产沸石 的国家之一 ， 、 美 日等 发达国家 已将沸石应用在 污水处 的作用 ， 而使离子交换量降低 。如 ２ ￣ ｐ ＝ ００时 ， ０Ｃ，Ｈ １ ． 氨水溶液 中 Ｈ３ ０ 理、 特效干燥剂 、 土壤饲料改 良剂等方面 ， 而我们 大部分停 留在 出 Ｎ 占 ８ ％。 同时 ， 沸石 因其产地不 同， 的物 质组 成也相应不同 ， 的可 它 有 卖原矿为主甚 至干脆 闲置不用。 因此加强对沸石 的开发 和利用研 究非 常 必 要 。 能本身就具有较高 的空 隙比 ， 其受 Ｐ Ｈ值 的影 响也就限于上 面的 平衡关 系 ， 然而有 的沸石则本身 的空隙 比并不 高 ， 而在 强酸环境 ２ 主要研 究方 向 下部分的溶解 了沸 石空穴和孔道 中的杂质 ， 使得其 比表 面积 明显 ２１沸石 改性 方 法 的 研 究 ． 增大 ， 这种效应甚至 高于上述平衡对 它 的影 响 ， 以针对 不 同地 所 沸石 的改性方法大多有碱改性脱硅 ， 酸改性脱铝溶 解沸石孔 域的沸石也就有不 同的最佳 Ｐ Ｈ值。Ｍ・ ￣ｉｓ ４ 究 发现沸石 Ｓｒ ｌ 研 ｏ ｕ【 道杂质 ， 以及利用沸石 的活性离子进行交换负载活性物质等几个 吸附氨氮 的最佳 Ｐ Ｈ值为 ４ 。而刘玉亮 等 现沸石 吸附氨氮 的 发 方面。 ｐ Ｈ值为 ６ 右。 左 Ｓｉ＿ｙ ｎ ａ ｇ 等通过对 沸石采用不 同浓度 、 同反应 时 ２ ． 力 负荷 ｈｎ Ｊ１ ｇＫ ｎ ｔ ｌ 不 ． ３水 ２ 间的 Ｎ Ｏ ａ Ｈ热溶液 法处 理及 ５ ０Ｃ 熔解处 理的实验证 明通 过 ５ ￣热 合适并恰 当的接触时间是保证吸附平衡 的基础 ， 也是提高吸 用 ３ Ｎ Ｏ ５ ￣热熔 解 ２小时后采 用热溶液法 处理 的低等 级 附效率 的重要 因素 ， Ｍ ａ Ｈ ５ ０Ｃ 因此对应不 同粒径不 同床 高的沸石柱也有着 Ｓｒｇ ｅ ｏ ｕ ￣对 Ｔ ｒｉ （ ｏａ ｔ ｅ 沸石样 品 ｕｋ ｈ Ｄ ｇｎｅ ） ｓ ｐ 沸石 的交换能力显著提 高， 其原 因在 于通 过该 方法除去 了沸 石中 相应 的水力 负荷 。Ｍ． ａｉ ｌｔ 没有离子交换 能力 的长条石及石英 。从 而显著提高沸石的 Ｓ／ Ｌ Ｉ 的动 态实验研究 发现 ： 温度 为 ２ ℃、 Ｈ值为 ４ 流速 为 ０５ ／ Ａ 在 ５ Ｐ 、 ． ｍｌ 比， 改善了沸石 的微观结构。 ａ ｎ 进水停留时间 ５ ｒｉ、 分钟 时 ， 获得最高 的交换 能力 。他 同时还发 李哗田 等将 沸石与 氢氧化钠 改性 溶液在恒温 ９ — ５Ｃ ０ ９ ￣下水浴 现在起始浓度 １ｍ ／ ２ ｇ １时无 法达 到 １０ ０ ％的去除率 。Ｂ ｏ ｅ 【 ］ ｏｋｒ １ － ０￣ 加热 ３ 进行 改性 ， ｈ 发现 ： 低浓度时 （ 于 ｌ ｏ／）氢 氧化 钠对 人则认为沸石 的离子交换过 程发生在 ｌｍｎ之内 ，当停 留时间 在 小 ｍｌ ， Ｌ Ｏｉ 沸石有一定 的改性效果 ， 氨氮去除率 由 ７ ％提高到 ８ ％以上 。但 ＜ ｒ ｎ时泄露 已明显加快 。 ０ ０ ６ｉ ａ 当氢氧化钠溶 液浓度超过 ２ ｏ Ｌ时 ， ｍｌ ／ 改性效 果明显下降 ， 浓度达 ２２ ．４污水 组 成 ． 到 ５ ｏ Ｌ以上时 ， ｍｌ ／ 沸石基本上失效。 污水 中的部分 阳离子会与 Ｎ ｌ＋ ｉ 产生交换竞争 。在一般 的城 ， 江酷０ 研究表 明： 等 利用无机盐改性 的沸石 的效果最佳 ， 机 市污水 阳离 子组成 中 ， 为主要 的干扰 离子 ， ａ－ 无 ｃ ２ ＭＣ、 ａ 的影 ａ Ｎ＋ 盐改性沸石制备最佳条 件是： 中钠 离子浓度为 Ｏ８ ｇ ， 水 响较小， 溶液 ．ｍ ／ 在 Ｌ 其影响程 度随着浓度 的上升较为均匀 的增加 。 浴温度 ７ — ５Ｃ ， 固液 比 １ ０投加 沸石 ， ０ ７￣时 按 ： ５ 浸渍 时间为 ２ ， ｈ 过 Ｍｃ ｅ ｈ“ 人发现 Ｃ ＂Ｍ 、 ａ、 四个干扰 阳离子中 ， ｉｔ ｖｇ 等 ｄ、 Ｎ＋ 滤后 滤 饼 在 １ ｏ ０ ℃下 干 燥 ｌ． ｌ １ 对 Ｎ Ｉ 的离子交换过程抑制作用最 明显 ，使氨 的去除率减少 了 Ｉ＋ ， Ｍ． ａｉ ｌ ［ 采 用 ０ ０ ＭＨ Ｏ Ｓｒｇ ４ ｏｕ １ ． ５ Ｎ ３对 粒 径 １ ２ ｍ 的 Ｔ ｒｉ ２ ％以上。张曦【 实验发现在不 同阳离子共 存的情况下 ， 可 ０ －ｒ ａ ｕｋｓ ｈ ０ ２ 等 （ ｏａ ｔ ｅ Ｄ ｇｎｅ ）沸石样品处理后测量其交换能力 发现氨氮处理能力 使沸石 吸附量降低 ５ ％以上 ，其他 Ｃ ＂Ｍ 、 ａ 离子则相差不 ｐ ０ ｄ、 Ｎ 提高 了 ２ ％， ２ 吸附能力达到 １ ２ ｇ Ｉ ＋Ｎ ． ｍ Ｎ－ ＿ 。 ３ ｈ 大 。而 Ｗｅｔｅｌ ￣ 人却发现 ： ａ 比 具有更高 的抑制作用。 ａ ｒ ｙ嘴 ｈ ｅ ｃ２ ＋ ２２沸石 处 理 工 艺 的研 究 ． 同时还发现干扰离子对氨 的去除率影响只有不到 １％。 ０ ２２１ 径 的 选择 ． 粒 ． ＴＣＪｒ ｎｅ ｔ 通过对 的研究 发现含有柠檬 酸和和乳蛋 白 ．． ｇ ｓｎ 等 ｏｅ 沸石 的粒径是决定其 吸附能力 的一个重要 因素 ，粒径小 ， 沸 的氨氮废水反而增大 了斜发沸石的氨交 换能力 。 石相对富集 ， 比表 面积增大 ， 受力 点增多 ， 空隙结构也有改 善 ， 交 ２２５再 生 ．． ． 换容量相对较大 ， 氨氮 的去除选率越快 ， 交换动力学状况越好 ， 不 当出水 中 Ｎ 泄露超过运行要求 时 ， 对沸石进行再生处 Ｈ 需 利点在于水头损失增大 。 ｉ ｃｕ ａ 四 Ｌｕ ｈ —ｎ 等人发现 ， 粒径减小 ， 静态 吸 理 。刘玉亮【等选 择重量 比为 ３ ７的 Ｎ Ｃ＋ ａ Ｈ混合液作 为斜 ： ａ ＩＮ Ｏ 附容 量 会 有 明显 的增 加 。 Ｒ ｙｓＯ ［ 人 发 现 粒 径 分 别 为 发沸石 的再生剂 可进行 ３次再生重复使用 ，有 效寿命可达 １０ ｅｅ ｏ ３等 ４ｈ ０３ 一 ｍ １３ ｍ和 ０６ ２５ ｍ 的三种 沸石 中， ． ｌ ｍ，－ ｍ ５ ．— ． ｍ 粒径 １ ３ｍ 的 以上。袁 俊生 【采用两种洗脱剂（ 化钠溶液 和氧化钙乳液 ） － ｍ ‘ 氯 进行 去 除效果最好 。Ｈｌ ａ￣ ａ ｙ Ｒ现 Ｏ５ ｌ ｍ 的沸石粒径具有最好 的交 洗脱结果证 明 ， 型沸石也有很好 的除氨 能力 ， 回收率可达 到 ｖ ．一 ｍ 钙 氨 换能力 。ＣＲ ｔ ａ ｍｓｕ 呗 Ｕ ．ａ ｎ ｔ ｋｌ 采用 ７ １ ｒ ａ ａ － ５ ｍ的沸石用 于处 理生活 ９ ． ％。 ａ ５６ 污水中残 留的氨和磷。 张曦等 【通过 ２ ０ ｇ 的 Ｈ １ ５ｍ ／ ｌ Ｃ 溶液和 Ｎ Ｃ 对氨 氮解 吸 的效 ａ１ ２２２Ｐ 值 ．． Ｈ 果 比较 发现 Ｈ １ Ｃ 溶液好于 Ｎ Ｃ 溶液 、 吸率 最高 可达到 ６ ％。 ａ１ 解 ｏ Ｐ Ｈ值对沸 石的吸附有着一定的影 响 ，首先在废水中存在 如 王 曙光 Ⅱ采用 ０６ｍｏＬ的 Ｎ Ｃ 溶 液 ， １ （ ． ｌ ／ ａＩ 以 Ｏ 下转 ５ ４页 ）

摘 要 ： 采用天然沸石颗粒处理模 拟氨氮废水 ， 对 比 研究 了 常 温 和 中 高 温 下 沸 石 吸 附 效 果 的差 异 ， 探 讨 了 高 温 下 吸 附过程的热力学 ， 并 优 化 了 高 温 下 沸 石 吸 附 氨 氮 废 水 的 操 作 工 艺 。研 究 结 果 表 明 ： 天 然 沸 石 适 合 处 理 高 温 氨 氮 废 水； 氨 氮在 天 然 沸 石 颗 粒 上 的 等 温 吸 附 符 合 Ｆ ｒ ｅ ｕ ｎ ｄ ｌ ｉ ｃ ｈ等 温 吸 附模 型 ， 达到极显著相关 （ Ｒ ＞ ０ ． ９ ９ ） ； 在５ Ｏ℃ 以上 的 高温氨氮废水 中 ， 沸石用量在 ４ Ｏ一 ５ ０ ｇ ／ Ｌ ， 沸石粒径为 １ ～２ ｍ ｍ， 搅拌转 速为 ４ ０ ０—８ ０ ０ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ ， ｐ Ｈ 值 维 持 在 ５— ８之
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ４ — １ ６
１４ ９
．
Ｔ ｉ Ｏ ２
Ｃａ Ｏ
０ ． １ ９
３ ． ９ ７
其 他
１ １ ． ９ ２
氯化 铵 、 酒 石 酸钾钠 、 碘 化钾 、 氢 氧化钾 、 氢 氧化 钠、 氯化 钙 、 氯化镁 、 磷 酸 二氢 铵 ， 分析纯 ， 北 京 化 工 厂； 氯 化汞 ， 分析 纯 ， 天津 益利精 细 化工 制品 厂 。
１ 实验 部 分
１ ． １ 实 验 原 料 与 仪 器
放 … 。工业 氨 氮 废 水 ， 如 工 业循 环 冷 却 用 水 、 焦 化 厂 废水 、 食 品加工 厂 废 水 及制 药 工 厂废 水 等 的 共 性
是 温度较 高 ， 都 超过 了 ４ ５ ℃ 。但 目前 的废 水 处 理 方法 ， 包 括 生 物硝 化／ 反硝化、 树脂 离 子 交 换 和化 学

ＷＵ Ｑ ， Ａ ｅ ｄｎ ， Ａ Ｇ Ｓ ａ ｂｎ ｉ ＤＵ Ｎ Ｃ ｎ— ｉｇ Ｙ Ｎ ｈ ｏ— ｉ （ ｏｌｇ ｆ ｏ ｒ ｎ ｉ ｅｉｇ Ｘ ， ｅｏｅ ｈ ｉ ｌ ｏｌｇ ，ｘｈ １０ ７ ｈｎ ） Ｃ ｌ ｅｏ ｗｅ ｇｎ ｒ ， ｉｎＡ ｒｔｃ ｎ ａ Ｃ ｌ ｅ ｉｎ７ ７ ，Ｃ ｉ ｅ Ｐ Ｅ ｅ ｎ ａ ｃ ｅ ０ ａ
仪 器有 ７ １型 分 光 光 度 计 、Ｈ ２ Ｔ Ｚ一８Ａ 台式 恒 ２ 温振 荡器 、 酸度计 。
粒内有效扩散系数是确定传质 总系数 的重要参数。 因此本试验采用模拟配制的氨氮废水重点研究了交 换速度、 交换平衡时间和扩散系数 Ｄ ， 以期找出承 德天然斜发沸石交换氨氮的动力学规律。
Ａ ｓ ａ ｔ Ｔ ｅ ａ ｓ ｒ ｔ ｎ ｉｏｈ ｒ ｌｏ ｍｍｏ ｉ ｂ ｔ ｃ ： ｈ ｄ ｏ ｐ ｉ ｓ ｔ ｅｍａ ｆａ ｒ ｏ ｎａ—ｎ ｔ ｇ ｎ ｉ ａ ｔｗ ｔｒｗ ｔ ｈ ｎ ｄ ｌ ｏ ｔ ｏｉ ａ ｉ ｏ ｅ ｎ ｗ ｓ ａｅ ｉ Ｃ ｅ ｇ ｅ ｃｉ ｐ ｉ ｌ ｅ ｗ ｓ ｒ ｅ ｈ ｎ ｌ ｔ ｓ ｄｅ ｎ ｅ ｄ ｔ ｆａ ｓ ｒ ｔ ｎ ｋｎ ｔ ｓｗｅｅｏ ｔｉｅ ．Ａｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ｔｅ Ｄｕ ｗ ｌ ｔ ｉｄ ａ ｄ ｔ ａａ ｏ ｄ ｐ ｉ ｉｅｉ ｒ ｂａｎ ｄ ｕ ｈ ｏ ｏ ｃ ｃ ｒｉ ｇ ｔ ｎ ａｄ—Ｗａ ｎ ｒａ ｄ Ｐ ｔ － ｈ ｇ ｅ ａｅ ｎ ｒ ｏ ｄ ｌ ．ｔ ｆ ｃｉ ｉ ｕ ｉ ｏ ｆ ｉｎ ｓ ｎ ｔ ｌ ｐ ｉ ｌ ｅｐ ｒ ｃｅ ｅｅ ｃ ｌｕａｅ ｉ ｔ ｑ ｉ ｓ ｎ ｍｏ ｅｓ ｈ ｅ ｅ ｅ ｔ ｅ ｄｆ ｓ ｎ ｃ ｅ ｃｅ ｔ ｉ ｅ ｃｉｏ ｔ ｏ ｉ ａｔ ｌｓｗ ｒ ａｃ ｌ ｔｄ ｗ ｔ ｅｅ ｕ — ｖ ｏ ｉ ｈ ｎ ｌ ｔ ｉ ｈ ｈ ｌ ｒ ｍ ｔ ｎ ｅ ｋｎ ｔ ｕ ｖ ．Ａ ｄ ｗ ｔ ｅ ｃ ｍｐ ｒ ｏ ｆ ｄｒ ｉ ｅ ｒｄ ｐ ｎ ｅ ｃ ，ｔｅ ｅ ｅ ｔ ｅｄ ｆ ｉ ｉ ｄ ａ ａ ｄ ｔ ｉｅ ｃ ｃ ｒｅ ｎ ｉ ｔ ｏ ａ ｉ ｎ ｏ ｂｕ ａ ｈ ｉ ｈ ｈ ｓ ｈ ｔ ｎ ａ ｅ ｅ ｄ ｎ ｅ ｈ ｆ ｃｉ － ｌ ｖ ｉ ｆ ｓ ｎ ｃ ｅ ｉｉｎ ａｃ ａｅ ｙ Ｐ ｔｒ ｎ ｉ ｍｏ ｅ ａ ｃ ｒｃ ．ｗ ｉｈ ｉ ｅ ｕ ｓｔ ． ０ ０ Ｘ１ ｕ ｉ ｏ ｆ ｃｅ ｔｃ ｕ ｔｄ ｂ ａｅ ｓ Ｓ ｒ ｃ ｕ ａ ｙ ｈｃ ｔ ｑ ａ ９ ０ ０ ｏ ｌ ｌ ｏ ｌ ｏ ０一ｃ ／ ． ｌ ｓ Ｋｅ ｒ ｓ ｃｉ ｏ ｔ ｏ ｉ ； ａ ｓ ｒ ｔ ｎ ｋ ｎ ｔ ｓ ｍｍｏ ｉ — ｉ ｏ ｅ ａ ｔ ｗ ｔ ｒ ｅ ｅ ｔ ｅ ｄｆ ｓ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ： ｌ ｐ ｉ ｌ ｅ ｎ ｌ ｔ ｄ ｏ ｉ ｉ ｅ ｃ ；ａ ｐ ｏ ｉ ｎ ａ— ｎ ｔ ｇ ｎ ｗ ｓ ａｅ ； ｆ ｃｉ ｉ ｕ ｉ ｒ ｅ ｖ ｆ ｏ

钱 福 国 陈天虎 瞿 丽
２ ００ ；２ 安徽 新 闻出 版 学 院 ，合 肥 ３ ０９ ２ ００ ） ３６ １ （ 合 肥 工 业 大 学 资 源 与 环 境 工 程 学 院 ，合 肥 Ｉ
摘 要 选用对氨氮有较 强选择性和吸 附性 的安徽 宣城 天然斜发 沸石为吸 附材料 ， 通过 静态 、 动态和再 生吸 附实验 ， 系统考察 了 水氨 进
Ｑｉ ｕ ｕ 。 Ｃ ｅ ｉ ｈ 。 ＱｕＬ ａ Ｆ ｇｏ ｎ ｈｎ ａ ｕ Ｔ ｎ ｉ
（ Ｓ ｈ ｏ ｏ Ｒ ｓ ｕｃｓ ｎ ｎ ｉ ｎ ｅ ｔｌ ｎ ｉ ｅｉｇ Ｈ ｆｉ ｉ ｒｉ ｆ ｅｈ ｏｏ ｙ Ｈｅ ｉ ２ ０ ０ ； Ａ Ｈ ｉ ｗ ｕ ｌ ｈｎ ｏｌ ｅ Ｈ ｆ ２ ０ ０ ） Ｉ ｃ ｏ ｌ ｆ ｅｏ ｒ ｄＥ ｖｒ ｍ ｎａ Ｅ ｇ ｅ ｒ ， ｅｅ Ｕｎ ｅ ｔ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ， ｆ ３ ０ ９ ２ ｎ ｕ Ｎｅ ｓ ｂｉ ｉ ｅａ ｏ ｎ ｎ ｖ ｓ ｙｏ ｅ Ｐ ｓ ｇｃ ｌ ｇ ， ｅｅ ｅ ｉ ３６ １
氮 浓度 、 Ｈ值 、 ｐ 沸石 用量 、 度 、 石 粒 径 、 荡时 间 ， 速 和 水 质 对氨 氮去 除 率 的 影 响 静 态 实验 结 果 表 明 ， 始 浓 度 为 １ｍ 、 Ｈ值 为 ７ ９ 温 沸 振 滤 初 ０ Ｌ ｐ －
之间、 粒径 为２ ～ ０目， 态吸 附容量 Ｉ ｍｍｏ ＮＨ ：动态实验结果表明． ０４ 静 ６ ｌ 。 滤速 为 ２ ｈ 停 留时间为 ３ ｍｉ， ｍ／、 ０ ｎ 出水氨 氮浓度达 ２ Ｌｖ 下 ， ｇ ｍ Ｙ 每 ，
关 键词 天然斜发沸石 氨 氮去除 吸 附材料 再生
Ｓｕ ｙｏ ｐｈＴｒａｍｅ ｔ ｆ ｔ ｄ ｎＤｅ ｔ ｅ ｔ ｎ ｏ Ａｍｍ ｏ ｉ ｔ ｇ ｎＷ ａｔ ａｅ ｙ Ｎａ ａ ｌ ｏ ｔｌｌ ｅＩ ａ ｃ ｅ ｇＡｎ ｕ ｎ ａＮｉ ｏ ｅ ｓｅＷ ｔｒ ｍｒ ｌ ｉ ｐ ｉ ｉ ｎ Ｘｕ ｎ ｈ ｎ ｈ ｉ ｒ ｂ Ｃ ｎ ｏ ｔ

高浓度氨氮废水处理方法水体中的各种氮素主要以有机氮和无机氮的形式存在。

其中，有机氮主要包括蛋白质、多肽、氨基酸和尿素等;而无机氮一般指氨态氮、亚硝态氮(NO2)和硝态氮(NO3)。

氨态氮即氨氮，一般指水中以游离氨(NH3)和铵离子(NH+4)形式存在的氮。

氨氮废水来源有很多，如生活污水，农业灌溉废水、食品加工废水、化肥、冶金生产废水、炼油厂和制药厂废水等。

随着我国经济的高速发展，产生了大量高浓度氨氮废水。

氨氮废水的大量排放，导致水体中氨氮大量富集，引起水体的富营养化与恶化，对水环境造成巨大危害，不仅严重影响了人们的正常生活，甚至危害了人们的身体健康，社会影响巨大。

因此，国家在氨氮废水的排放要求方面也制定了越来越严格的法规与排放标准。

目前，除了合成氨、肉类加工、钢铁等12个行业执行相应的国家行业标准(通常一级标准为25mg/L)外，其他均需遵守国家标准GB8978-1996污水综合排放标准。

该标准明确1998年后新建单位氨氮最高允许排放浓度为15mg/L。

氨氮废水的处理方法和工艺有很多种，主要有物化法和生物法。

物化法包括吹脱法、离子交换法、折点氯化法、化学沉淀法、膜分离法、高级氧化法、电解法、土壤灌溉法等。

生物法包括硝化—反硝化、同步硝化反硝化、短程硝化反硝化、厌氧氨氧化、A/O、A2/O、SBR、氧化沟等。

1、物化法1.1 吹脱法在废水中氨氮多以铵离子(NH+4)和游离氨(NH3)的状态存在，两者保持平衡，平衡关系为：NH3+H2O→NH+4+OH-。

这个平衡受pH值影响。

当废水pH值升高时，OH-离子增多，该平衡反应向左移动，有利于NH+4生成游离态的NH3，从而使得游离氨所占比例增大，游离氨易于从水中逸出。

当废水的pH值升高到11左右时，废水中的氨氮几乎全部以NH3的形式存在，再加上曝气吹脱的物理作用，则可促使NH3更容易从水中逸出，向大气转移。

此外，该反应为放热反应，温度升高，反应方程向左移动，也有利于NH3从水中逸出。

通过对不同行业氨氮废水的处理方法进行介绍，总结了氨氮浓度1000～5000 mg/L废水的物化法和生物法去除效果，并对各处理工艺的原理、研究现状、所需条件、存在问题等进行介绍。

氮是造成水体富营养化和环境污染的重要污染物质，氨氮污染主要产生于化工废水、化肥废水、焦化废水、味精废水、垃圾渗滤液、养殖废水等。

一般而言，对生活污水和食品加工厂废水等低浓度氨氮废水，主要采用生化法处理，对大多数中等浓度氨氮的工业废水，根据废水实际情况和处理要求，可选择物理方法或生物硝化法处理。

1、物理法1）吹脱法吹脱法是目前国内用于处理高浓度氨氮废水较多的方法，吹脱出的氨可以回收利用。

吹脱法适合处理高浓度氨氮废水，主要缺点是温度影响比较大，在北方寒冷季节效率会大大降低。

但须注意国内对吹脱出的氨有效利用不高，仅仅是将氨从水体转移至空气中，氨的污染问题并未得到妥善解决。

2）沉淀法化学沉淀法是通过向含氨氮废水中加入含Mg2+和PO43-离子的药剂，与废水中的NH4+反应生成MgNH4PO4·6H2O复合盐（俗称鸟粪石），从而将氨氮从废水中去除。

该方法在去除废水中氨氮的同时，得到了一种许多农作物所需的复合肥料MgNH4PO4·6H2O，而且同时也可去除废水中的磷，是一种变废为宝、经济可行的高浓度氨氮废水处理技术。

温度对化学沉淀法处理高浓度氨氮废水的影响并不显著，而pH值的影响却很明显，一般要求反应的pH值控制在8～10之间，氨氮去除率可达到93%以上。

3）吸附法沸石是一类以硅酸盐为主，具有阳离子交换性和较大吸附能力的矿物，其结构中含有碱金属或碱土金属离子，如Na+、Ca2+、Mg2+等。

这些离子极易与周围水溶液中的阳离子发生交换作用，交换后的沸石晶格骨架结构不被破坏，并可再生，从而使沸石具有离子交换树脂的特性。

沸石作为极性吸附剂也是一种理想的生物载体。

当废水浓度为200 mg/L，对氨氮的对数吸附等温线符合Freundlich 方程，直线的斜率在0.1～0.5之间，可以作为高浓度氨氮废水的吸附剂使用。

氨氮废水的处理方法氨氮是水污染因素中重要的污染物,主要来自城镇生活污水、各种工业废水及化学肥料和农家肥料等。

水体中氮含量超标,不仅使水环境质量恶化,引起富营养化,还对人类以及动植物有严重危害。

我国从20 世纪80 年代开始废水处理过程中脱氮的研究,但目前大多数污水处理厂仍未考虑脱氮的问题。

因此对废水中氮的去除,特别是氨氮的去除需要引起高度的重视。

本文介绍几种氨氮废水处理方法。

1 氨氮废水处理的主要方法1. 1 吹脱法氨吹脱工艺是将水的pH 值提到10. 5 11. 5 的范围,在吹脱塔中反复形成水滴,通过塔内大量空气循环,气水接触,使氨气逸出。

这种方法广泛用于处理中高浓度的氨氮废水,常需加石灰,经吹脱可以回收氨气。

夏素兰从相平衡与气液传质速率两方面分析了氨氮吹脱工艺的影响因素,认为调节pH 值是改变吹脱体系化学平衡的重要手段,喷淋密度和气液比都是重要影响因素。

胡继峰等认为去除率要达到90 %以上,pH 值必须大于12 且温度高于90 ℃。

胡允良等实验室研究确定氨氮质量浓度为7. 2 7. 5 g/L 废水的最佳吹脱条件为:pH 值为11 ,温度为40 ℃,吹脱时间2 h ,出水中氨氮的质量浓度为307. 4 mg/L。

黄骏等采用吹脱法处理三氧化二钒生产的高浓度氨氮废水,在实验室试验的基础上进行工业试验,出水达标排放。

吹脱法主要用于处理高浓度的氨氮废水,其优点是设备简单,可以回收氨,但也存在许多缺点,主要有: ①环境温度影响大,低于0 ℃时,氨吹脱塔实际上无法工作; ②吹脱效率有限,其出水需进一步处理; ③吹脱前需要加碱把废水的pH值调整到11 以上,吹脱后又须加酸把pH 值调整到9 以下,所以药剂消耗大; ④工业上一般用石灰调整pH 值,很容易在水中形成碳酸钙垢而在填料上沉积,可使塔板完全堵塞;⑤吹脱时所需空气量较大,因此动力消耗大,运行成本高。

1. 2 化学沉淀(MAP) 法在一定的pH 条件下,水中的Mg2 + 、HPO43 - 和NH4+ 可以生成磷酸铵镁沉淀,而使铵离子从水中分离出来。