粉煤灰作为火力发电的必然产物,已经成为我国排放量最大的固体废弃物之一。粉煤灰特殊的物理结构使其有成为良好吸附剂的潜力。随着废水中氨氮、磷排放的不断增加,对低浓度含磷氨氮废水的治理技术要求越来越高。本文以建龙企业沉钒废水工艺中排出的中低浓度含磷氨氮废水和河南省巩义市电厂粉煤灰为研究对象,通过碱融水热合成法合成了可同步脱氮除磷的沸石吸附剂,实现了废水的达标排放。具体研究内容为:(1)粉煤灰原料性质分析。通过激光粒度分析仪、X射线衍射仪、扫描电镜、比表面积分析仪及纳氏试剂分光光度法、钼酸铵分光光度法对粉煤灰原料的物理性质、化学性质和吸附性能进行了分析研究,结果表明:粉煤灰原料的粒度主要分布在9.98 μm至36.08 μm之间,其颗粒呈较为规则的球状,颗粒之间有较大空隙,使其物理吸附能力的基础;粉煤灰原料矿物成分由晶体相和玻璃相组成,晶体相主要是莫来石和石英,主要化学成分是SiO2和Al2O3;原料具有一定的比表面积和仅为23.10 mmol/100 g的阳离子交换容量。虽然具有一定的吸附能力,但吸附能力有限;(2)粉煤灰合成沸石脱氮除磷剂(ZFA)的研究。采用碱融水热合成法对粉煤灰中的Si、Al进行活化并向P型沸石分子筛转化。采用单因素实验法,选用氢氧化钠作为活化剂,考察了混料比(0.8:1、1.0:1、1.2:1、1.5:1)、焙烧温度(450℃、500℃、650℃、750℃)、水热反应碱水比(1:15、1:20、1:25、1:30、1:35)等因素,通过对合成物质进行表征和阳离子交换容量测试探究最优的合成方法。结果表明,在NaOH颗粒与粉煤灰按照质量比1.2:1,煅烧温度1h,水热反应碱水比为1:25的条件下合成了具有脱氮除磷能力的沸石吸附剂,此时合成吸附剂的阳离子交换容量达到了 262.4mmol/100 g;(3)沸石脱氮除磷剂处理含磷氨氮废水的应用。讨论了吸附过程中的影响因素并模拟了等温吸附模型和动力学模型。结果表明:ZFA对氨氮的去除以阳离子交换为主,对磷的去除以化学沉淀为主;ZFA对氨氮废水中存在的磷有着较高的去除能力;当固液比为0.02时,ZFA对浓度为150 mg/L的氨氮废水的去除率可达到88.37%;ZFA对氨氮的去除随着温度的升高而降低;初始pH值为7-8时,ZFA具有较高的氨氮去除率;在酸性或碱性环境下对氨氮的去除率都有所降低;废水中存在的Na+对氨氮的去除有一定的影响;室温下,ZFA对氨氮去除的过程,符合准一级动力学,吸附等温线以Freundlich型吸附等温线拟合度最优。