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粉煤灰是火力发电厂的燃煤固体废物,将其进行适当处理,合成人工沸石后可用于水质净化。对于合成人工沸石,现有的研究主要集中于其阳离子交换性能及对水体中重金属离子的去除,而少有将其用于废水中氨氮及磷的同步去除。且合成沸石直接用于低浓度含磷污水的处理,效果很不理想,因此有必要对其进行适当改性处理,强化其脱氨除磷能力。有研究表明,镧、铈等稀土元素对阴离子正磷有很强的吸附特性,但单纯使用稀土元素进行污水处理成本较高,且处理后水体中稀土元素离子一般偏高甚至超标,这就限制了其在实际水处理中的应用。而将稀土元素用于粉煤灰沸石的改性,既可以提高粉煤灰沸石的吸附性能,又降低了经济成本,使其大规模应用成为可能。本研究以火电厂固废粉煤灰为主要原料,采用改良水热法研制合成了低成本沸石,并对其进行了稀土镧改性处理,以强化其脱氮除磷能力。实验研究了改性镧离子浓度,改性pH,改性时间及固液比对改性效果的影响。运用XRD和SEM分析技术对合成沸石进行了表征。并将其用于模拟城市污水处理厂二级出水同步脱氨除磷实验研究,探讨了改性镧离子浓度、改性合成沸石投加量、反应时间及进水pH值等多因素对其应用效果的影响,旨在探索粉煤灰合成沸石对氨氮及磷的去除,拓宽其应用领域,达到以废治废的目的。结果表明,在合成条件为:液固比4:1,碱液浓度3mol/L,反应温度100℃,反应时间24h时合成的沸石具有较高的CEC值。为提高合成沸石的同步脱氮除磷能力对其进行镧离子改性处理,在改性镧离子浓度0.5%、改性pH值为10,改性时间24h及固液比1:5时,改性粉煤灰沸石对磷的去除率大大提高。而在pH值为4~8、投加量为10g/L时,改性后的合成沸石对氨氮和磷的去除率分别达到90%,95%以上。改性后的合成沸石对氨氮及磷的吸附动力学数据符合伪二级方程。Langmuir方程能更好地描述氨氮及磷在改性合成沸石上的等温吸附行为,氨氮和磷的Langmuir最大吸附量分别为3.94,1.65mg/g。