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第 9 期 胡佩雷，等: 改性 Zr-Na/Zeolite 双功能沸石脱除水溶液中氨氮和磷性能 ·1605·

着 pH 升高，磷元素的吸附量随之降低，吸附过程 Zr-Na/Zeolite 的吸附量与氨氮和磷初始质量浓度的
如下所示。 关系见图 6。从图 6 可以看出，氨氮的吸附量随着

Zr OH H PO  2   Zr  4 2 4 H PO  OH 氨氮初始质量浓度的升高，从 1.42 mg/g 提高到
2Zr OH HPO  2 4 Zr 2   4 HPO  2OH  11.60 mg/g ；磷 的吸附量 从 2.46 mg/g 提高到
11.80 mg/g。

吸附剂投加质量 0.1 g，模拟水样体积 50 mL，磷初始质量浓度
10 mg/L 吸附剂投加质量 0.2 g，模拟水样体积 50 mL，pH=2.0，T=25 ℃
图 4 不同 pH 条件下改性沸石吸附磷的效率 图 6 氨氮和磷初始质量浓度对 Zr-Na/Zeolite 吸附效果的
Fig. 4 Effect of pH on adsorption capacity of phosphate on 影响
modified zeolites Fig. 6 Effect of ammonium and phosphate initial mass
concentration of adsorbate on adsorbing capacity by
2.2.3 pH 对 Zr-Na/Zeolite 吸附氨氮和磷的影响 Zr-Na/Zeolite
在 25 ℃下，Zr-Na/Zeolite（0.10 g）被加入到
+
3–
50 mL 含有 PO 4 （10 mg/L）和 NH 4 （10 mg/L）的 2.2.5 温度对 Zr-Na/Zeolite 吸附氨氮和磷的影响
在本实验中，Zr-Na/Zeolite（0.20 g）被加入到
混合溶液中，调节 pH=2~10，考察了不同 pH 下，
3–
+
50 mL 分别含有 20 mg/L 的 PO 4 和 NH 4 溶液中，调
Zr-Na/Zeolite 对氨氮和磷混合液的吸附效率，结果
节 pH=2.0，吸附时间 24 h，考察了不同吸附温度时，
见图 5。
Zr-Na/Zeolite 对氨氮和磷的吸附效率，结果见表 2。

表 2 温度对 Zr-Na/Zeolite 吸附氨氮和磷的影响
Table 2 Effect of temperature on adsorption capacity of
ammonium and phosphate by Zr-Na/Zeolite
吸附量/（mg/g）
温度/℃
氨氮 磷
25 2.80 4.45
35 2.92 4.72
45 3.08 4.93

从表 2 可以看出，氨氮和磷的吸附量随温度升
图 5 pH 对 Zr-Na/Zeolite 吸附氨氮和磷的影响
Fig. 5 Effect of pH on adsorption capacity of ammonium 高逐渐增大。从 25 ℃升高到 45 ℃时，氨氮的吸附
and phosphate on Zr-Na/Zeolite 量提高了 10%，磷的吸附量提高了 11%。说明在该

从图 5 可以看出，Zr-Na/Zeolite 对含氨氮和磷 温度范围内，提高吸附温度，有利于 Zr-Na/ Zeolite
混合液中氨氮和磷的吸附与单独处理含氨氮废水和 吸附氨氮和磷。虽然提高温度可以促进改性沸石对
单独处理含磷废水时的吸附能力相似，说明另一组 氨氮和磷的吸附，但提高温度会增加能耗以及水汽
分的存在对沸石吸附氨氮或磷的能力没有显著影 的挥发，因此，25 ℃是较适宜的吸附温度。
响。经过钠和锆改性的天然沸石可以同时进行废水 2.2.6 Zr-Na/Zeolite 吸附氨氮和磷的吸附动力学考察
的脱磷和脱氨氮处理。 Zr-Na/Zeolite 吸附氨氮和磷的动力学曲线分别
2.2.4 氨氮和磷初始质量浓度对 Zr-Na/Zeolite 吸附 见图 7、8。从图中可以看出，Zr-Na/Zeolite 吸附氨
效果的影响 氮和磷都具有初期快速吸附，并缓慢达到吸附平衡
在 25 ℃下，氨氮和磷的初始质量浓度分别为 的特点。在相同的反应条件下，Zr-Na/Zeolite 的吸
10，20，50，100，200 mg/L，溶液 pH 为 2.0， 附量随着氨氮和磷初始质量浓度的增加而提高。