随着我国规模化集约化畜禽养殖业的快速发展,禽畜养殖产生的粪污对环境的污染问题也日益严重。造成了地表水、地下水、土壤和环境空气的严重污染,直接影响了人们的身体健康和正常的生产生活。本研究针对大理洱海N、P富营养化污染,选择对环境友好的天然斜发沸石作为吸附材料,并对其作热改性、钠盐改性和稀土负载改性,制成复合改性斜发沸石。以大理州邓川县一奶牛养殖场牛尿污水作为处理对象,研究了复合改性斜发沸石对废水中氨氮、磷、钾的吸附行为,考察了水样pH值、接触时间、温度、吸附剂用量对氨氮、磷、钾吸附的影响,确定了最佳吸附条件。并对复合改性斜发沸石吸附废水中氨氮、磷、钾的行为进行了吸附等温模型、吸附动力学、动态实验等方面的研究。最后对天然斜发沸石和改性斜发沸石进行了材料学方面的表征以及吸附氨氮、磷、钾的机理作了初步探讨。结果表明:改性斜发沸石吸附废水中氨氮、磷、钾的最佳条件为:改性斜发沸石投加量(g)与水样的体积(ml)按9:50的比例投加,水样初始pH为8.0,30℃,吸附2.0h。在此条件下,用天然斜发沸石和改性斜发沸石吸附处理牛尿废水(氨氮、磷、钾的浓度分别为:2491.33mg/L、56.92mg/L、5396mg/L),改性斜发沸石对牛尿废水中的氨氮、磷、钾的吸附性能比天然沸石有了明显提高。改性斜发沸石对牛尿废水中的氨氮、磷、钾的去除率分别达到了 44.4%、85.2%、26.1%,氨氮、磷、钾的浓度分别下降到1384.18mg/L、8.42mg/L、3988mg/L。改性斜发沸石对氨氮、磷、钾的去除率与天然斜发沸石相比分别提高了 16%、39.7%、9.9%。用改性斜发沸石吸附处理牛尿废水,使沸石中的K提高了 50.9%,P的含量提高了 144.1%,促进了改性斜发沸石处理牛尿废水后用作农业肥料的应用潜力。改性斜发沸石吸附氨氮、磷、钾的等温吸附曲线研究表明,改性斜发沸石吸附氨氮、钾的等温吸附曲线符合Langmur等温吸附方程;磷的吸附等温线符合Freundlich等温吸附方程。动态实验结果表明,当进入沸石柱床的废水流速越大,沸石柱床达到吸附饱和的时间越短,沸石的穿透容量越小。动力学特性研究发现,整个吸附过程是一个典型的快吸附慢平衡过程,改性斜发沸石吸附氨氮、磷、钾的动力学曲线符合准二级动力学模型。天然斜发沸石和改性斜发沸石经BET、XRD、XRF、能谱、SEM以及红外光谱检测,其结果表明,经改性处理后沸石的比表面积和孔径增大,孔道增多,形成松软的海绵状,沸石结晶度明显提高,晶体结构无明显改变。对改性斜发沸石吸附氨氮、磷、钾的机理研究表明,改性斜发沸石吸附氨氮、磷、钾的吸附过程可能分二步:(1)溶液中氨氮、磷、钾以离子的形式转移到沸石晶格的交换位点上;(2)吸附位点上发生化学络合或离子交换,使氨氮、磷、钾吸附在沸石孔道内或表面。利用改性斜发沸石吸附牛尿废水中的氨氮、磷、钾植物营养元素,一方面,可以回收营养物质,另一方面可以减轻后续污水处理的负荷。为畜禽养殖废水中营养物质的回收利用和污水处理研究提供技术参考。