传统吸附材料中沸石是一类重要的吸附剂,近年来因来源广泛、成本低廉和选择吸附性等优点受到国内外研究者的广泛关注。在水处理领域,沸石不仅可以吸附铵、重金属等阳离子污染物,也可以对于砷等某些阴离子产生吸附作用。然而天然沸石中的内部孔道被一些杂质堵塞,致使实际吸附值远小于理论吸附容量。为了解决这一问题,通常采用了各种改性方式提高沸石的吸附性能。基于此,本论文设计并制备了几种改性吸附材料,研究其在氨氮和砷污染废水处理中的应用。1.通过碱-有机酸-盐复合改性工艺制备并表征了一种改性天然沸石（MMZ）,研究其对水体中氨氮的吸附性能。MMZ的氨氮吸附性能较天然沸石（NZ）大幅提升,去除率达到70.7%;经流动曝气改性后的MMZ对氨氮去除率进一步提高至82%。经FTIR、PXRD、BET、SEM和EDS等综合分析结果显示,复合改性技术能改变沸石的结构形貌和化学性质。MMZ对氨氮的去除率随投加量增加、吸附时间延长而提升;水体中共存的其余阳离子对氨氮去除影响程度由强到弱为Ca2+＞Na+＞Mg2+,并且MMZ对NH4+具有较高的选择性。动态吸附再生循环实验表明MMZ具有优异的稳定性和再生性,连续吸附/再生20次后,其吸附量未出现下降。通过吸附动力学和等温吸附模型研究推断MMZ的吸附类型和机制为化学吸附和离子交换,饱和吸附量qm为14.97 mg/g,吸附过程由粒子内部扩散和外表面扩散共同控制。2.以改性天然沸石粉为基材,设计并制备一种多孔沸石球（PZP）,研究其结构形貌、制备工艺和对氨氮的吸附性能。PXRD测试结果表明高温煅烧使沸石基材部分晶格降解,PZP比表面积下降,微孔体积、微孔面积和平均孔径明显增加;SEM图像观察横断面的粗糙度增加。煅烧温度和时间会影响PZP的氨氮吸附性,经550℃煅烧2 h的沸石球对氨氮的吸附效果最优。当氨氮废水中CNa Cl＞250 mg/L时,PZP的氨氮吸附值明显下降。PZP吸附氨氮过程同样为单分子层化学吸附,qm为9.96 mg/g。与其他同类吸附材料比较,较大尺寸的MMZ（d=1-3 mm）和PZP颗粒（d=3 mm）更适合应用于流动吸附柱连续处理废水。PZP对氨氮的吸附性能略逊于MMZ,但其突出的抗冲刷性能（低磨损率）和低压降效果在工程应用中将显现出更长的使用寿命。3.在改性天然沸石上负载铜并制备铜改性天然沸石（Cu-MMZ）研究Cu-MMZ制备工艺及对As（Ⅴ）和As（Ⅲ）的吸附性能。经过铜改性后沸石表面Cu含量增加,Cu-MMZ粉末对As（Ⅴ）去除率高于Cu-NZ粉末,达到98.475%,表明经过复合改性的MMZ活性位点更有利于负载铜,沸石基材的多孔结构有利于增强Cu-MMZ对As（Ⅴ）的吸附作用。经流动曝气改性工艺获得的Cu-MMZ粉末对As（Ⅴ）去除率进一步提升至99.6%。在含有As（Ⅲ）的水体中加入氧化剂KMn O4后,Cu-MMZ对As（Ⅲ）的去除率可达到98.26%。综上所述,本论文设计了一种复合改性工艺,有效提高了改性天然沸石的离子交换容量;在此基础上设计、制备了可用于去除废水中氨氮和砷的沸石基吸附材料。期待论文研究的吸附材料能实现工业化生产,潜在地应用于水处理工程中。