Zeolite是一族架状结构的多孔性含水铝硅酸盐矿物,硅氧四面体是其基本单位,其中部分Si4+被Al3+所取代,为了中和负一价的氧离子,就会有相应的金属阳离子加入其中,这些与晶格联系较弱的碱金属(碱土金属)和水分子极易与周围水溶液中阳离子发生交换作用,因而沸石具有良好的离子交换选择性能。又因沸石具有不同连接方式的的硅(铝)氧四面体结构,沸石中便形成了大量的孔穴和孔道,因其表面积很大,大量分子进入其中,因而具有很好的吸附性能,故在污水处理中得到了广泛的应用。

沸石吸附氨氮是一种快速吸附、缓慢平衡的过程,在开始前3h,沸石对废水中氨氮的吸附速率随时间的延长而迅速增加,斜发沸石对氨氮的去除率达到92.71%,进一步延长反应时间吸附速率增加缓慢,这是因为当斜发沸石吸附溶液中的NH4+达到饱和后,溶液中会有离子交换和吸附平衡,此时延长时间也不能大幅度提高氨氮去除率,直至7h后氨氮去除率保持不变,此时可认为,沸石吸附饱和,此时对氨氮的去除率为93.61%,因此选择吸附时间为3h。

当斜发沸石用量由2g/100mL增加到7g/100mL时,氨氮去除率由60.30%提升至92.71%,单位质量斜发沸石对氨氮的去除率由6.03mg/g降低为2.65mg/g,由此可知,当溶液中氨氮含量一定时,开始增加斜发沸石用量,可以使得去除率大幅提高,但当溶液中氨氮的去除率增大到一定时,此时再增大斜发沸石用量,对氨氮的去除率影响甚微。当斜发沸石用量为7g/100mL时,氨氮剩余浓度为14.58mg/g,低于国家一级排放标准(GB18918-2002),可以达标排放。