目前,生物法依然是城镇污水处理厂脱氮除磷的主要工艺,然而经过A/O工艺处理后的出水中仍有较高浓度的氮和磷(氨氮、硝氮和无机磷酸盐是其主要的存在形态),难以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级A 排放标准。若增加后续处理设备不仅基建成本大, 且需要增加占地面积,这对于已建成的污水处理厂十分困难。吸附法是污水深度处理的一种主要方法,其不仅成本低、占地面积小,且去除效果理想。因此,吸附法实现同步去除生活污水中的氨氮、硝氮和磷对生活污水的深度处理具有重要意义。

天然沸石是一种分布广泛的多孔非金属矿物,其具有良好的离子交换性能和吸附性能, 是常用的水处理吸附剂。天然沸石的硅铝骨架结构的电负性,决定了其能够去除水体中的铵态氮等阳离子型污染物,而改性沸石则可以去除水体中的多种污染物。对于沸石的改性研究或通过酸、碱和盐溶液浸渍以提高沸石的阳离子交换容量,或通过金属氧化物或表面活性剂浸渍后增加沸石的除磷功能。根据目前研究报道可知,改性沸石可同步去除氨氮和磷。

根据实验可知,当改性沸石投加量小于50g/L时,随着投加量的增加,水样中氨氮浓度降低明显。在相同投加量下,盐改性沸石除氨氮效果最佳,其次依次为酸改性沸石和碱改性沸石,且投加量为50g/L时,氨氮浓度依次分别为2.67,3.23,4.49 mg/L,而继续增加沸石投加量氨氮的去除几乎不变,从而达到吸附平衡。这是由于酸、碱改性沸石能够有效沸石孔道内部的杂质,起到疏通孔道的作用,但过高浓度的酸、碱浓度同样会造成沸石内部结构的破坏,而与之相同浓度的氯化钠溶液对沸石孔道无破坏,同时有大量的钠离子进入沸石孔道,提高了其阳离子交换容量。因此,6%的氯化钠改性沸石的氨氮去除效果最佳,去除率较天然沸石提高 44.9%。

通过试验并结合实际应用,可以得出:在实际生活污水处理过程中,使用改性沸石可一步使非达标排放的生活污水出水满足一级 A 排放标准。当投加量为 50 g /L,氨氮、硝氮和磷的去除率同时达到最佳。并且在吸附后的复合改性沸石可由单一的氯化钠溶液再生后循环使用,其脱氮除磷效果稳定,处理后出水均可达到一级 A 排放标准。总之,沸石在实际污水处理中具有良好的应用前景。