【正文】 多。這樣就可以在同一個反應器中實現(xiàn)真正意義上的同步硝化反硝化，簡化了工藝流程，節(jié)省了能量。四面體中，中心硅(鋁)原子的周圍有四個氧原子。在工業(yè)廢水處理中。C下處理2小時，試驗證明兩者均有較強的耐酸性，其中斜發(fā)沸石在4N鹽酸中處理，絲光沸石在10mol/L鹽酸中處理，晶體結構均未被破壞。③催化劑及催化劑載體：沸石在石油化工領域主要作催化劑或催化劑載體，用于石油的催化裂化。培燒溫度過低往往起不到活化的效果,而溫度過高通常會造成沸石結構的破壞。沸石是鋁元素取代硅氧四面體中的硅元素所形成的含水硅鋁酸鹽礦物。因此， 在上述各種陽離子共存的溶液中，除Cs+，Rb+和K+外，優(yōu)先吸附的是NH4+ 。pH值對改性沸石吸附水中苯胺的效果影響較為明顯,室溫時酸性介質條件比堿性介質條件更有利于改性沸石的吸附。CPB改性沸石對Cr ( Ⅵ) 吸附率受改性溫度影響小于HDTMA改性沸石。而一種新型的降氟材料— 活化沸石正越來越受到人們的關注。對人和生物產(chǎn)生毒性[21]。另外，超微沸石超高效水處理劑具有傳統(tǒng)水處理劑無法相比的污水凈化效果,同時藥劑費用低、應用范圍廣、使用方便。實踐證明,沸石微動力砂濾器,運行效率高,可以24h 連續(xù)運轉,過濾出水水質穩(wěn)定,運行維護費用低。沸石是一種天然的無毒，無味且對環(huán)境沒有影響的吸附劑。如沸石與活性炭吸附聯(lián)合使用的最佳工藝；沸石的吸附作用與半導體光催化氧化作用結合處理污染水源的有效方法；通過擔載金屬、引入半導體光催化劑對沸石進行改性, 或者將沸石作為光催化劑的載體,使兩者在處理污染水源時發(fā)揮各自的優(yōu)勢。(2)模擬氨氮廢水 銨標準貯備溶液：稱取于110℃干燥過的氯化銨()，用水溶解后，移入1000ml容量瓶中，用水稀釋至標線，搖勻，即氨氮的濃度為1000mg/L。如圖3l所示。沸石不僅具有吸附力, 而且還具有離子交換能力, 水樣中的銨離子是陽離子, 它的直徑小于沸石的孔穴通道的直徑, 容易進入孔穴到達沸石表面, 與沸石晶格中的陽離子如K+ 、Na+ 、Ca2+ 等發(fā)生交換,將K+ 、Na+ 、Ca2+ 置換下來。(3)改性時間，分別加入50ml的NaCl溶液，攪拌均勻，在70～75℃的恒溫水浴中加熱1～3小時(h)不等的時間進行改性處理，然后洗滌干凈，過濾，干燥并保存。實驗裝置如圖36所示。加水至標線，混勻。所謂外擴散(也稱膜擴散)是指液相中的NH4+擴散到改性沸石的表面；而內擴散(也稱粒子擴散)是指改性沸石表面的Na+進一步擴散到離子交換點。d為改性沸石粒徑。3. 3改性沸石吸附柱去除氨氮的研究3. (1) 實驗材料由以上靜態(tài)實驗結果可以確定，沸石的最佳改性條件為：用3mol/L的NaCI溶液浸泡天然沸石，在恒溫7075℃下水浴加熱3小時，然后用沖洗過濾，在110℃下干燥2小時。各改性沸石樣品去除氨氮的效果圖33所示。目前常用的公式有二：弗勞德利希(Freundlich)吸附等溫式，朗格繆爾(Langrnuir)吸附等溫式。吸取0、加水至標線，混勻，混勻。方法（1）沸石的改性；（2）沸石粒徑對改性及未改性沸石吸附效果的影響；（3）入水流速對改性及未改性沸石吸附效果的影響；（4）初始濃度對改性及未改性沸石吸附效果的影響。有如下：① 由于沸石種類很多, 因而在實際應用時必須經(jīng)過實驗合理選用。沸石強化的活性污泥系統(tǒng)對于氨氮的沖擊具有明顯的耐受性,沸石投加組(50 mg/L) 對COD 和氨氮的去除率比對照組分別高5 %～8 %和3 %～12 %。天然沸石作為濾料不會增加水中有害金屬離子濃度,將它應用于微動力砂濾器中,能顯著增強過濾單元去除懸浮物及氨氮的能力。近年來人們還試驗通過高溫熔化沸石,讓其與放射性廢渣反應固化成化學性質較穩(wěn)定的陶瓷、 玻璃體系的物質,使放射性元素長久固定在沸石的晶格內, 達到控制污染的目的。這是因為多年來在底部沉積了大量的富含磷酸鹽的沉淀物，它由于不溶性的鐵鹽保護層作用通常是不會參與混合的。發(fā)病的潛伏期一般在10年以上。特別是用堿處理過的沸石, 其吸附量可以得到大大提高。沸石去除水中溶解狀分子物質時，吸附起主要作用，而去除水中離子狀污染物時離子交換和吸附兩種行為共同作用的結果，以離子交換為主。在給水處理中，會使消毒劑的耗量增大。而利用和CaCl2溶液對天然沸石進行改性處理,也能夠大幅度提高沸石對陽離子的吸附能力。還可作放射性廢物清除劑，飲用水清潔劑和其它用途的優(yōu)質吸附劑。④用沸石作固化劑，可將有害廢料固定在混凝土中。國內沸石巖的熱穩(wěn)定性各地不一。（2）離子交換性能離子交換性是沸石重要性質之一. 它是一種借助于離子交換劑卜的離子和水中的離子進行交換反應而除去水中有害離子的方法?！》惺幕瘜W組成十分復雜，因種類不同有很大差異，沸石的一般化學式為：AmBpO2p　　(3) 好氧反硝化　　傳統(tǒng)脫氮理論認為，反硝化菌為兼性厭氧菌，其呼吸鏈在有氧條件下以氧氣為終末電子受體在缺氧條件下以硝酸根為終末電子受體。反硝化過程中的電子供體是各種各樣的有機底物(碳源)。（4）濕式催化氧化法濕式催化氧化法是八十年代中期國際上發(fā)展起來的一種治理高濃度有機廢水的先進環(huán)保技術（屬于物理化學方法），該技術的主要原理是在一定壓力（28Mpa）和溫度（200280℃）下，經(jīng)空氣氧化使廢水中的有機物、氨分別氧化分解成COH2O及N2等無害物質，達到凈化目的。但是TiO2粉末顆粒細微，不便加以回收，同傳統(tǒng)凈水工藝相比，光催化氧化處理費用較高，設備復雜，近期內推廣使用受到限制。臭氧（O3）是應用最廣泛的新型氧化劑。離子交換法具有投資省、工藝簡單、占地小、操作較為方便、溫度和毒物對脫氮率影響小等優(yōu)點，適用于中低濃度的氨氮廢水(＜500mg/L)，對于高濃度的氨氮廢水，會因樹脂再生頻繁而造成操作困難。去除效果與接觸時間、氣液比、溫度、蒸汽壓有關。魚和蝦均需要與水體進行離子交換( 鈉, 鈣等) , 氨氮過高會增加鰓的通透性,損害鰓的離子交換功能。生活污水中平均含氮量每人每年可達 2. 5 kg— 4. 5 kg,雨水徑流以及農(nóng)用化肥的流失也是氮的重要來源。而且水資源受污染嚴重，82%的城市河段不適宜作飲用水源，93%的城市地下水受到污染。本研究首先對天然沸石進行了改性，確定了最佳的改性條件，并通過采用動態(tài)法研究改性沸石吸附柱去除微污染水源中氨氮的規(guī)律，包括改性沸石的粒徑大小、入水流速、初始氨濃度等參數(shù)的影響，繪制穿透曲線。In contrast to ，removal rate of ammonia nitrogen increases by 8%。由于常規(guī)處理難以去除氨氮，且西方國家近年水源保護較好，原水氨氮濃度不高，因此各國飲用水標準中對氨氮的規(guī)定不一。長期飲用對身體極為不利, 即誘發(fā)高鐵血紅蛋白癥和產(chǎn)生致癌的亞硝胺。 物理技術（1） 吹脫吹脫是利用水中溶解化合物的實際濃度與平衡濃度之間的差異，將揮發(fā)性組分不斷由液相擴散到氣相中，達到去除揮發(fā)性有機物的目的。用活性炭做吸附劑去除水中污染物，雖能取得良好的效果，但其價格較貴，再生困難，對大部分極性短鏈含氧有機物，如甲醇、乙醇、甲醛、丙酮、甲酸等不能去除[6]。因此，膜濾技術是解決目前飲用水水質不佳的有效途徑[8]。它對難降解而具有毒性的小分子有機物去除效果極佳，光氧化反應使水中產(chǎn)生許多活性極高的自由基，這些自由基很容易破壞有機物結構。它是將氯氣通入廢水中達到某一點，在該點時水中游離氯含量較低，而氨的濃度降為零。反應方程式如下 亞硝化:2 NH4++3 O2→2 N02 +2H20+4 H+ 硝化:2 NO2+O2→2 N03。短程硝化反硝化（將氨氮氧化至亞硝酸鹽氮即進行反硝化），不僅可以節(jié)省氨氧化需氧量而且可以節(jié)省反硝化所需炭源。在外力地質作用中，沸石礦物分布很廣，特別多見于有火山碎屑形成的沉積巖中。（2）沸石的礦物特征沸石是族礦物的總稱，是一種含水的堿金屬或堿土金屬的鋁硅酸礦物。由于靜電力，沸石還對極性物質具有優(yōu)先選擇吸附作用。有機離子交換劑包括磺化煤、離子交換樹脂和離子交換纖維等。（1） 在建材工業(yè)領域①作水泥活性混合材，水泥工業(yè)用量最大。可以代替高嶺土、石英、長石燒制外墻磚。試驗表明,經(jīng)無機酸處理后的沸石再經(jīng)過高溫焙燒,其吸附性能和離子交換性能大幅提高。② 非骨架元素的改性沸石的非骨架元素的改性,是利用沸石所具有的陽離子交換能力,將所需的陽離子與沸石上的補償陽離子進行交換,制得其它金屬離子型沸石。董秉直，夏麗華，高乃云[14]等采用改性的浙江縉云天然斜發(fā)沸石,進行去除氨氮和腐殖酸的研究。大多數(shù)重金屬屬于人體所必需的微量元素，但重金屬污染已經(jīng)成為威脅人類發(fā)展的重大環(huán)境問題。但超過一定范圍就會造成各種損害及病變。對未改性沸石，試驗了沸石用量、廢水初始濃度和振蕩吸附時間對氟去除率的影響，發(fā)現(xiàn)未改性沸石氟去除率不高。(6) 去除放射性物質 天然沸石有很強的耐核子裂變幅射的能力,對137Cs、 90Sr 有高選擇性交換功能, 各國科學家進行了廣泛的用沸石處理和消除放射性污染的研究。改性稀土沸石同步脫氮除磷的最佳pH 在4 左右,對氨氮的去除率達83 % ,對正磷的去除率在90 %以上。沸石生態(tài)床系統(tǒng)運行一年后,除了Hg超標外,其余元素均已達污泥農(nóng)用標準,效果顯著。如經(jīng)濟有效的活化方法沸石與活性炭吸附聯(lián)合使用的最佳工藝：沸石的吸附作用和半導體光催化氧化作用結合處理污染水源的有效方法。沸石是一種天然礦物，價格低廉，容易獲得，在水處理中應用可以降低水處理的成本，它可以用來除去水中的有機物，金屬等物質，應用前途十分廣闊，是一種有發(fā)展前途的水處理材料。表2—1 主要藥品清單序號藥品名稱藥品規(guī)格生產(chǎn)廠家1氯化銨500ml AR天津光復精細化工研究院2氯化鈉500ml AR天津光復精細化工研究院3酒石酸鉀鈉500ml AR國藥集團化學試劑有限公司4氫氧化鈉500g AR天津恒興化學試劑有限公司5碘化汞500g AR天津北方天醫(yī)化學試劑廠6碘化鉀500g AR天津光復精細化工研究院 實驗儀器及設備表2—2 主要儀器和設備序號儀器設備名稱設備型號用途1破碎機PE系列顎式破碎2標準篩振篩機SZH4型篩分3電子天平TE214S分析天平稱量4分光光度計UV—2100型測吸光度5離心機TGL—16G離心分離6鼓風干燥箱GZX—9140MBE干燥7恒溫振蕩箱SHZ—C恒溫振蕩8電子萬用爐雙聯(lián)加熱9抽水泵 抽水 實驗方法本實驗中沸石的改性方法及最佳改性條件的確定，主要采用固定床連續(xù)吸附的方式。吸附可分為物理吸附和化學吸附。參考現(xiàn)有的各種改性方法，并結合本實驗室的現(xiàn)有條件，通過對文獻詳細的閱讀后發(fā)現(xiàn)對同一條件下，改性沸石去除模擬廢水中氨氮的效果進行平行比較發(fā)現(xiàn)，用改性的沸石去除氨氨的整體效果最好，綜合考慮技術經(jīng)濟等因素的影響，確定為完成本次實驗選擇改性的方法為NaCl改性，并且通過實驗確定沸石的最佳改性條件。（4）體積質量比準確稱取10g沸石若干份，加入50350ml體積不等的NaCl溶液攪拌均勻。在一定的流速條件下，每隔7分鐘取水樣一次，經(jīng)過濾預處理后，分取水樣5ml，加入到 50ml比色管中，加水至標線，混勻，混勻。圖38 NaCl改性及未改性對氨氮去除率的影響實驗條件:h=12cm,Vo=100m1,m=50g，r=25mm,d=,v=15ml/min, Co =10mg/L實驗表明,改性沸石的去除率明顯高于未改性的，而且改性了沸石到達飽和的時間長于未改性的。這是因為N aC l溶液浸泡改性的天然沸石, 一方面使得天然沸石內在的雜質被溶解, 孔道或通道打通, 沸石內孔結構和表面凹凸性發(fā)生變化, 微孔增多, 比表面積變大吸附能力增加, 豐富了固體表面的吸附作用點, 增強了化學吸附作用。放置lOmin后，在波長420nm處，用光程10mm比色皿，以零濃度空白管為參比，測定吸光度。改性沸石樣品去除氨氮的效果如圖35所示圖35體積質量比對氨氮去除率的影響實驗結果表明，增大體積質量比可以提高沸石對氨氮的去除率，當體積質量比為15ml/g時的氨氮去除率可達84%。用納氏試劑分光光度法測定水樣的吸光度，由校準曲線計算出溶液中氨氮的濃度，按32式計算氨氮的去除率。物理吸附和化學吸附隨著條件的變化可以相伴發(fā)生，在一個系統(tǒng)中，可能某一種吸附是主要的。所有實驗在比較不同條件時，其它條件均保持完全相同。并且研究改性沸石吸附柱去除微污染水源中氨氮等污染物的規(guī)律，詳細研究NH4+N在沸石上的穿透曲線，模擬實際工程處理的動態(tài)連續(xù)操作，確定各因素對處理效果的影響規(guī)律。通過中試及生產(chǎn)性試驗，探討沸石處理各種水源的最佳工藝條件，確定有關的運行參數(shù)。沸石生態(tài)床可廣泛應用在中小城市的污水處理廠中,代替污泥處理的傳統(tǒng)工藝。吸附飽和的沸石能夠高效再生,經(jīng)7次再生后的去除率僅降低7%。 愛達荷州Arco 國家反應堆試驗站用裝有粒狀斜發(fā)沸石的鋼筒作為半衰期分別為25 年、 33 年的90Sr 和137Cs 的離子交換柱,當交換達到筒的容量時,將筒掩埋。（5） 去除水中的磷水體中的過量磷主要來源于肥料、農(nóng)業(yè)廢棄物和城市污水。對牙齒損傷的表現(xiàn)叫氟斑牙，就是牙釉質受損，輕的表現(xiàn)為牙面無光澤、粗糙，或牙面有黃褐斑；重的則發(fā)生牙釉質花斑樣缺損或脫落。研究表明，重金屬污染對人群健康的危害是多方面、多層次的，其毒理作用表現(xiàn)為：造成生殖障礙，影響胎兒正常發(fā)育，威脅兒童和成人身體健康等。沸石主要去除大分子量的腐殖酸,對小分子量的腐殖酸去除效果較差。 沸石在水處理中的應用研究 沸石作為一種具有優(yōu)異功能的非金屬礦物材料，在工業(yè)中有廣泛的應用。②利用鹽酸等無機酸對沸石進行處理,可以吸附掉殘留在沸石內部通道和孔洞中的有機物和其它雜質,使孔洞和通道的連通性更好。還可作肥料載體和土壤改良劑，起提高土壤含氮量，降