水体中,氮磷含量过量会引发水体富营养化,因此,降低水体中氮磷的浓度显得十分必要。本文从以下三个方面对去除水体中氮磷进行了研究。一,合成掺铝碳酸钙,提高碳酸钙去除磷酸盐的性能;二,合成能够同时去除水体中氮磷的碳酸钙/沸石的复合材料;三,对碳酸钙/沸石复合材料的合成条件、方法,进行改性,选择最优同时去除水体中氮磷复合材料的合成条件。水体中的磷是引发水体富营养化的重要原因之一,降低水体中磷酸盐浓度能够有效抑制水体富营养化。先前研究表明,碳酸钙具有去除磷酸盐的性能,但碱性环境下,方解石去除磷酸盐效率低,限制了其使用范围。本文提出了向合成碳酸钙中掺杂铝离子,改性碳酸钙除磷性能的设想。实验结果表明,掺杂铝离子导致碳酸钙晶体形貌发生巨变,从规则小球形向无定型转换,Zeta电荷零电位点发生偏移,表面电动电势降低,去除磷酸盐性能提高,适用pH范围得到拓展。掺铝碳酸钙吸附磷酸盐满足Freundlich吸附模型,沉淀法是掺铝碳酸钙去除磷酸盐的主要形式。比对样品吸附磷前后红外谱图,羟基磷酸钙(HAP)和磷酸铝是掺铝碳酸钙去除磷酸盐的主体形式。制备所得掺铝碳酸钙能高效去除水体中的磷。鉴于碳酸钙能够高效去除磷酸盐,沸石能够有效去除铵盐,为更有效抑制水体富营养化,本文进行了合成碳酸钙/沸石的复合材料同时去除氮磷的研究。通过SEM、XRD和EDX谱图分析,可以判定碳酸钙、沸石进行了有效复合,生成了具有小球型的新晶体。复合材料吸附氮磷实验表明:碱性环境下,复合材料能够同时高效去除溶液中的氮磷,达到彻底抑制水体富营养化的目的。同时,碳酸钙/沸石的质量比决定了复合材料去除溶液中氮磷效率,吸附氮磷均满足langmuir吸附模型,但复合材料脱氮除磷去除机理不同,除磷通过化学沉淀,除氮主要为离子交换。比较结果表明,pH条件为9,碳酸钙/沸石质量比1:4的复合材料,能够同时高效去除水中氮磷。本实验表明单一材料能够同时去除氮磷,改变了同种材料不能同时去除水体中氮磷的传统观点。尽管上述碳酸钙/沸石复合材料能够同时去除水体中的氮磷,但为近一步提升该复合材料去除水体中氮磷的性能,对其进行了各项改性尝试。结果表明,煅烧明显地改变了复合材料的晶体形貌,负载球霰石转化为稳定态方解石,降低了复合材料去除磷酸盐性能,提升了去除铵根离子效率。与此同时,搅拌时间,搅拌速度对复合材料的脱氮除磷性能均影响有限。为均匀分散碳酸钙在沸石表面,合成搅拌速度选择700-1100 r/min。沸石进行酸碱盐预处理改性,结果表明,负载碳酸钙,会抑制沸石改性效果。分析比较得出,75℃水浴下,碳酸钙/沸石质量比1:4进行快速搅拌1小时,为能同时高效去除氮磷合成复合材料的最优合成方法。综上所述,本论文合成了新的去除废水中氮磷的吸附材料,结果表明,它们对水体中氮磷具有良好的吸附性能,在抑制水体富营养化方面具有应用前景。