2026年第5期
• 污水处理与回用 •
PRB活性介质-改性沸石对污染地下水中氨氮去除的试验
作者:赵军辉,张卫民,聂家璇,彭惠靖
作者单位:东华理工大学地下水污染成因与修复江西省重点实验室;东华理工大学水资源与环境工程学院;东华理工大学自然资源部环鄱阳湖区域矿山环境监测与治理重点实验室
引用本文:赵军辉, 张卫民, 聂家璇, 等. PRB活性介质-改性沸石对污染地下水中氨氮去除的试验[J]. 净水技术, 2026, 45(5): 81-91.
摘要:【目的】 氨氮是导致地下水污染的主要污染物之一,为了有效地去除污染地下水中氨氮,开发经济有效的可渗透反应墙(PRB)介质材料对其去除具有重要意义。【方法】 本文通过比较优化沸石改性工艺的不同改性条件,获得性能最优的改性沸石,进而采用静态批次试验考察其对氨氮的吸附性能,同时利用扫描电子显微镜-能量色散X射线光谱(SEM-EDS)、X射线衍射(XRD)分析其物理化学性质,结合吸附模型拟合探讨吸附机制,最后通过PRB动态柱试验探究其动态吸附特性。【结果】 0.5 mol/L NaCl改性得到的沸石(NaZ)对氨氮的吸附效果最佳。NaZ是由很多棒状材料堆叠而成的Na型沸石材料,改性引入Na+,有利于其对氨氮吸附。反应后NaZ中Na+含量降低,表明离子交换是发生吸附作用的机制之一。室温(25℃)下,溶液初始氨氮质量浓度为5 mg/L时,NaZ吸附氨氮最佳条件为:溶液pH值为6、材料投加质量浓度为3 g/L、反应时间为120 min,此时NaZ对氨氮的去除率为90.98%。吸附过程更符合准二级动力学和Langmuir等温线模型,即吸附过程以化学吸附、表面均匀的单层吸附模式为主导。在不同水力负荷条件[0.33、0.66、1.32 mL/(cm2·min)]下,动态柱试验结果表明:系统耗竭时间随水力负荷增加而缩短,分别为1 440、960、480 h;相应的氨氮吸附容量分别为8.92、9.56、8.36 mg/g。【结论】 NaZ作为PRB的反应介质,对处理污染地下水中的氨氮具有良好的效果。
关键词:可渗透反应墙(PRB);静态批次试验;NaCl改性沸石(NaZ);氨氮;地下水污染
基金资助:2023年度江西省研究生创新专项资金项目(YC2023-B210);自然资源部环鄱阳湖区域矿山环境监测与治理重点实验室项目(MEMI-2023-13)
收稿日期:2025-07-30 修回日期:2025-10-30 接受日期:2025-11-14