二、沸石吸附脫除氨氮
沸石脫除氨氮主要依靠物理吸附和離子交換，其吸附具有“快吸附、慢平衡”的特點(diǎn)。
1.吸附
在沸石的組成結(jié)構(gòu)中，[SiO4]和[AlO4]以共角頂點(diǎn)的形式形成二氧化硅-氧化鋁-氧化物晶格。天然沸石中形成許多寬大的孔隙和通道（占晶體總體積的50%以上），使天然沸石具有較大的比表面積（通常為440-1030m2/g）； ”；在沸石表面強(qiáng)分散力的作用下，分布在沸石孔隙中的陽(yáng)離子與部分骨架氧的負(fù)電荷相互平衡，使沸石具有較強(qiáng)的分散力和靜電力；沸石分子結(jié)構(gòu)形成的大靜電引力使沸石具有相當(dāng)大的引力場(chǎng)。以上四個(gè)因素的綜合作用，使沸石具有很強(qiáng)的吸附性。與其他吸附劑相比，沸石具有吸附容量大、選擇性高、吸附高效等特點(diǎn)。
2、離子交換作用
離子交換是指沸石晶體內(nèi)部的陽(yáng)離子與廢水中的NH4+進(jìn)行交換的化學(xué)過程：在硅（鋁）氧四面體的基本單元中，部分氧原子的價(jià)鍵沒有被中和，使整個(gè)四面體基本單元具有部分負(fù)電荷，以實(shí)現(xiàn)電中和，四面體基本單元中正電荷的缺乏將被附近帶正電荷的金屬離子陽(yáng)離子（如K+、Na+、Ca2+、Mg2+）補(bǔ)償；廢水中NH4+的直徑小于沸石孔隙通道的直徑，通過吸附沸石的作用，很容易進(jìn)入孔隙到達(dá)沸石表面，與沸石中的金屬離子陽(yáng)離子進(jìn)行交換置換晶格，離子交換后的沸石不發(fā)生結(jié)構(gòu)變化，使沸石具有離子交換特性。廢水中的NH4+與沸石中的金屬離子陽(yáng)離子發(fā)生交換反應(yīng)，還原廢水中的NH4+，從而實(shí)現(xiàn)沸石對(duì)氨氮的去除。
3、吸附的影響因素
1、沸石用量和沸石粒度對(duì)氨氮去除的影響
在一定范圍內(nèi)，沸石隨著用量的增加，對(duì)NH4-N的去除率也隨之提高。然而，并不是沸石的用量越多，去除效果就越好。有研究表明，當(dāng)沸石用量在2g/L以上時(shí)，去除效果并沒有明顯增加。此外，從經(jīng)濟(jì)角度來看，增加沸石的量是不科學(xué)的。楊生科等發(fā)現(xiàn)：1g沸石可以將200mL水樣中的1mg/L NH4+降低到0.2mg/L以下，已經(jīng)低于國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)。增加沸石的量并沒有顯著提高NH4+的去除率。反而使水體渾濁，影響水體的濁度指標(biāo)，容易增加比色測(cè)量的誤差。為此，對(duì)于不同成分的氨氮水，應(yīng)將沸石的用量控制在一定范圍內(nèi)。
2、溫度對(duì)氨氮去除的影響
沸石對(duì)氨氮的去除效果與廢水溫度密切相關(guān)：隨著溫度的升高
氨氮的吸附能力增強(qiáng)。由于溫度升高，NH4+離子的動(dòng)能增加，運(yùn)動(dòng)頻率也增加。
3 pH對(duì)氨氮去除的影響
沸石對(duì)氨氮的去除率隨著廢水 pH 值的升高而先增大后減小[7]：溶液呈酸性時(shí)，溶液中有大量H+，H+的半徑遠(yuǎn)小于NH4+，比NH4+更容易與沸石上的金屬陽(yáng)離子交換，不利于NH4+的交換；當(dāng)溶液呈堿性時(shí)，OH-和NH4+發(fā)生中和反應(yīng)生成NH3，使水中的氨氮以分子形式存在，NH3不能與沸石進(jìn)行離子交換，只有吸附現(xiàn)象起作用，去除能力氨氮減少。