濰坊市坊子區養殖水質改良劑廠（濰坊沸石生物技術開發中心）
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鑭改性沸石對水中磷酸鹽和銨的去除性能
信息來源：濰坊沸石生物技術開發中心 作者：
采用鑭氫氧化物對天然沸石進行改性,通過實驗研究了該鑭改性沸石對水中磷酸鹽和銨的去除性能,并探討了相關的去除機制,結果表明,鑭改性沸石對水中的磷酸鹽和銨具有很好的去除能力。準二級動力學模型適合描述鑭改性沸石對水中磷酸鹽和銨的吸附過程。鑭改性沸石對水中磷酸鹽的吸附平衡數據較好地滿足了Langmuir等溫吸附模型。鑭改性沸石對水中銨的吸附平衡數據較好地滿足了Langmuir、Freundlich和Dubinin-Radushkevich等溫吸附模型。鑭改性沸石對水中磷酸鹽和銨的去除過程屬于自發的、吸熱的及熵增加的過程。當pH由3逐漸增加到10時,鑭改性沸石對水中磷酸鹽的去除能力逐漸下降;當pH由10增加到12時,對磷酸鹽的去除能力明顯下降。當pH位于3～7時,鑭改性沸石對水中銨的去除能力較高;當pH由7逐漸增加到12時,對銨的去除能力逐漸下降。鑭改性沸石對水中磷酸鹽的去除能力不受離子強度的影響,亦不受共存的Cl-、HCO3-和SO42-等陰離子的影響。鑭改性沸石對水中銨的去除能力不受共存的Mg2＋的影響,而受共存的Ca2＋、Na＋和K＋的影響較大。鑭改性沸石對磷酸鹽的吸附機制包括靜電吸引作用、配位體交換和路易斯酸堿反應。鑭改性沸石去除水中銨的主要機制為陽離子交換作用。
氮、磷等營養鹽是水體浮游植物生長繁殖所必需的元素。但是,當水體中氮、磷濃度過高時,也會引起水體的富營養化,致使藻類及其他浮游生物大量繁殖,水中溶解氧濃度降低,水質惡化,魚類及其他生物大量死亡。人類所產生的廢水中通常含有較高濃度的氮和磷,如不加以處理直接排入水體中,則會引起水體中氮和磷濃度的急劇增加。因此,有效去除廢水中的氮和磷,對控制水體的富營養化具有重要的意義。廢水中磷酸鹽的去除方法主要包括化學沉淀法、生物法和吸附法等。廢水中氨氮的去除方法主要包括生物法、空氣吹脫法、化學沉淀法和吸附法等。其中,吸附法通常被認為是一種可以有效去除廢水中磷酸鹽和氨氮的方法。天然沸石是一族具有骨架狀結構的多孔性硅酸鹽晶體,通常具有較好的陽離子交換特性。近年來利用天然沸石的陽離子交換特性去除廢水中的氨氮已經引起國內外研究人員的廣泛關注。但是,天然沸石對廢水中磷酸鹽的去除能力較差[16]。因此,采取適當的方法對天然沸石進行改性以提高其對廢水中磷酸鹽的去除能力是非常必要的。
