利用粉煤灰合成沸石,研究了其在去除污水中氨氮和磷酸鹽方面的應(yīng)用。結(jié)果表明,合成沸石對(duì)廢水中的氨氮和磷酸鹽具有顯著的脫除效果。對(duì)氨氮和磷酸鹽的吸附凈化均隨時(shí)間增加而變化,但均在24h后基本達(dá)到平衡。隨合成沸石投加量的增加,去除污水中氮、磷的效果越好,但在投加量為8gL-1以上時(shí)去除率的增加明顯放慢。合成沸石在pH為7~9時(shí)氨氮去除率最高,為60%以上,磷的去除相反,在pH為7~9時(shí)去除率最低,為85%左右。合成沸石對(duì)氨氮的吸附為放熱反應(yīng),溫度越高,氨氮去除率下降越明顯;對(duì)磷的吸附為吸熱反應(yīng),溫度升高對(duì)合成沸石除磷有利。

由于粉煤灰與天然沸石的前體物質(zhì)——火山灰在成分與性質(zhì)上的相似性,近年來出現(xiàn)了利用粉煤灰合成沸石的研究報(bào)道。然而,目前對(duì)粉煤灰合成沸石的研究主要是利用沸石的陽離子交換性,如去除廢水中重金屬離子的研究等,而忽視了粉煤灰合成沸石這一混合體系在其他方面的應(yīng)用。趙統(tǒng)剛等初步研究了粉末狀粉煤灰合成沸石對(duì)污水中氨氮和無機(jī)磷酸鹽的去除效果。

粉煤灰沸石顆粒濾柱對(duì)氨氮有良好的去除作用,最大去除率接近100%,但去除率下降較明顯,于34d時(shí)基本無氨氮去除效果,氨氮吸附量只有理論容量值的15%。其原因在于污水中的鈉離子等金屬陽離子濃度較高,與氨氮形成競(jìng)爭(zhēng)吸附,也與孔道堵塞和進(jìn)水pH有一定關(guān)系。粉煤灰沸石動(dòng)態(tài)裝置對(duì)氨氮以外的其他形式的含氮物質(zhì)基本無去除作用。

粉煤灰沸石裝置對(duì)磷的去除率與水力負(fù)荷、進(jìn)水pH及進(jìn)水磷濃度有關(guān)。不調(diào)節(jié)進(jìn)水pH時(shí)磷去除率維持在較低水平,只有30%左右,而調(diào)節(jié)pH至3左右時(shí),去除率可達(dá)70%左右。原因在于粉煤灰沸石造粒過程及處理污水過程中,粉煤灰沸石內(nèi)部成分發(fā)生進(jìn)一步反應(yīng),堵塞了磷吸附活性位,也影響了能引起磷沉淀的陽離子的溶出。由于無機(jī)磷占總磷的85%~97%,所以動(dòng)態(tài)裝置對(duì)其他形式的含磷物質(zhì)有無吸附作用并不明顯。