本发明涉及废水处理，具体涉及一种同步去除废水中氨氮和磷酸盐的改性沸石材料及其制备方法。
背景技术：
1、生活污水和工业废水的排放已成为全球水体污染的重要来源，尤其是在我国，湖泊和河流中的氮、磷浓度显著增加，导致了严重的生态环境问题。水体富营养化现象的加剧，不仅影响了水质，还对水生生态系统造成了深远的影响。尽管近年来我国在治理水体富营养化方面采取了一系列措施，但湖泊富营养化的状态依然存在，氨氮和磷酸盐仍然是我国最常见的水体污染物。这两类污染物的排放量大、分布广泛，给水环境带来了巨大的污染压力，严重影响了水体的自净能力和生态平衡。因此，有效控制水体中氨氮和磷的排放，已成为我国亟需解决的重大环保课题。
2、天然沸石作为一种重要的矿物材料，具有良好的离子交换能力和吸附性能。天然沸石是一类含水的碱金属或碱土金属的硅铝酸盐矿物，因其独特的晶体结构，能够在晶格空穴中容纳阳离子，从而实现离子交换。天然沸石的孔道结构丰富，使其在水处理过程中能够有效吸附水中污染物。与合成沸石相比，天然沸石不仅价格低廉，且资源丰富，易于获取。
3、近年来，利用天然沸石去除氨氮的研究受到了国内外研究人员的广泛关注。通过盐、高温、碱处理等简单的改性方法，研究者们成功制备出了一些去除氨氮性能较好的改性沸石。这些改性沸石在去除氨氮方面表现出色，但仍然存在不能多次再生的缺点，限制了其在实际应用中的经济性和可持续性。
4、另一方面，磷在水中主要以阴离子形式存在，这使得其与带负电荷的沸石骨架之间存在静电排斥作用，从而导致天然沸石对磷的吸附效果不佳。为了提高天然沸石对磷的去除能力，研究者们正在探索多种改性方法，包括表面改性和复合材料的制备等。
5、例如中国专利文献cn111530412a公开了一种基于天然沸石合成同步脱氮除磷吸附剂的方法，通过在天然沸石合成分子筛的过程中引入镧元素，制备出具有同步脱氮除磷性能的镧改性分子筛吸附剂，所制备得到的吸附剂对铵和磷酸盐离子具有良好的吸附效果，但对废水中氨氮的去除能力仍有待进一步提高。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种同步去除废水中氨氮和磷酸盐的改性沸石材料及其制备方法，通过将天然沸石先进行锆改性，然后进行钠改性，实现对废水中氨氮和磷酸盐同步去除的目标。
2、为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案：
3、一种同步去除废水中氨氮和磷酸盐的改性沸石材料的制备方法，包括如下步骤：
4、s1、将天然沸石和可溶性锆盐加入到去离子水中，混合均匀后震荡，待震荡结束后，蒸发除去去离子水，然后经干燥、洗涤、干燥，得到锆改性天然沸石；
5、s2、将锆改性天然沸石加入到nacl溶液中，混合均匀，得到固液混合物，然后将固液混合物放入水浴振荡器中振荡处理，待振荡结束后，取出固体进行洗涤、干燥，即得到改性沸石材料。
6、具体的，步骤s1中，天然沸石和可溶性锆盐的质量比为10:2-6，在本发明一些实施例中，例如可以选择10:2、10:3、10:4、10:5、10:6，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
7、其中，所述天然沸石为40-80目，所述可溶性锆盐选自zrocl2·8(h2o)或zro(no3)2·2h2o。
8、具体的，步骤s1中，天然沸石和去离子水的用量比为1g:10-15ml，在本发明一些实施例中，例如可以选择1g:10ml、1g:11ml、1g:12ml、1g:13ml、1g:14ml、1g:15ml；但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
9、具体的，步骤s1中，震荡过程中摇床的转速为100-400r/min，在本发明一些实施例中，例如可以选择100r/min、200r/min、300r/min、400r/min；震荡时间为18-36h，例如可以选择18h、24h、30h、36h；但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
10、具体的，步骤s2中，锆改性天然沸石和nacl溶液的用量比为1g:15-30ml，在本发明一些实施例中，例如可以选择1g:15ml、1g:20ml、1g:25ml、1g:30ml，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
11、其中，所述nacl溶液的浓度为0.1-1.5mol/l，例如可以选择0.1mol/l、0.2mol/l、0.4mol/l、0.5mol/l、0.8mol/l、1.0mol/l、1.2mol/l、1.5mol/l；但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
12、具体的，步骤s2中，振荡器的转速为100-300r/min，例如可以选择100r/min、150r/min、200r/min、250r/min、300r/min；振荡时间为4-8h，例如可以选择4h、5h、6h、7h、8h；但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
13、本发明提供由上述制备方法所制备得到的改性沸石材料。
14、本发明还提供上述改性沸石材料的废水处理中的应用。
15、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
16、(1)本发明以天然沸石作载体，以同步吸附氨氮和磷酸盐为目标，对沸石进行功能调控，针对性地改性和调控沸石内部结构和表面物化性质，成功获得可高效且同步去除较低浓度的氨氮和磷酸盐的zr-na-z复合材料，在氮磷污水处理领域，湖泊沉积物污染物钝化领域有良好得应用前景，该方法适合批量构建吸附材料，制备过程简单高效。
17、(2)在模拟浓度为10mg/l氨氮与2mg/l磷酸盐低浓度水体的吸附实验中，在该浓度下本发明所制备的改性沸石材料对比原沸石，氨氮的吸附容量从2.92mg/g上升至3.52mg/g，磷酸盐的吸附容量从0mg/g提升0.94mg/g，均有显著提升。
18、(3)申请人还发现对天然沸石先进行锆改性，然后进行钠改性所得到的吸附材料的吸附效果优于先进行钠改性、再进行锆改性所得到的吸附材料。这可能是因为若先进行钠改性，由于盐改性采用的离子交换的原理，在进行高浓度锆调控时，部分na离子会被交换出来，导致其对氨氮的去除效果下降。而先进行锆调控改性，对磷酸盐去除是利用表面锆氧化物阴离子配体交换的原理，且产生的锆氧化物更稳定，附着在沸石表面，下一步进行盐改性时不易脱落，且能更高效的提升其对氨氮的去除率。
1.一种同步去除废水中氨氮和磷酸盐的改性沸石材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，天然沸石和可溶性锆盐的质量比为10:2-6。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述可溶性锆盐选自zrocl2·8(h2o)或zro(no3)2·2h2o。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，天然沸石和去离子水的用量比为1g:10-15ml。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，震荡过程中摇床的转速为100-400r/min，震荡时间为18-36h。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，锆改性天然沸石和nacl溶液的用量比为1g:15-30ml。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述nacl溶液的浓度为0.1-1.5mol/l。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，振荡器的转速为100-300r/min，振荡时间为4-8h。
9.如权利要求1-8任一项所述制备方法所制备得到的改性沸石材料。
10.如权利要求9所述的改性沸石材料的废水处理中的应用。
