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鸟粪石沉淀法可以高效回收尿液中的磷，但脱磷后尿液废水仍含有高浓度的氨氮，直接排放不仅会污染水体，而且也导致氮资源的浪费。因而，从脱磷尿液废水中去除和回收氨氮具有重要的现实意义。
本研究通过静态吸附试验，比较了天然沸石、活性氧化铝和蛭石对脱磷尿液废水中氨氮的去除效果，从中筛选出吸附氨氮效果最佳的吸附材料（天然沸石）;通过不同方法改性天然沸石（NaCl溶液、HCl溶液、HCl-焙烧和HCl-焙烧-微波），比较了不同改性沸石对脱磷尿液废水中氨氮的去除效果，并探讨其吸附机理。用HCl和NaCl以及其混合液作为吸附氨氮后沸石洗脱液，比较了其对氨氮的回收和沸石的再生效果。在此基础上选择HCl-焙烧-微波改性沸石作为吸附柱填料并研究了吸附柱高度(H)、吸附柱串联数(N)和水力停留时间(HRT)对脱磷尿液废水中氨氮的去除效果的影响，并确定最佳工艺参数。主要研究结果总结如下:
(1)通过静态吸附试验，比较了三种常见吸附剂（天然沸石、活性氧化铝和蛭石）对脱磷尿液废水中氨氮的去除效果，筛选出其中对氨氮吸附效果最佳吸附剂。结果表明，三种吸附剂对脱磷尿液废水中氨氮吸附效果差异明显，去除率从高到低依次为:天然沸石(26.3％)＞活性氧化铝(13.7％)＞蛭石(8.5％)。因此，本研究选择天然沸石作为进一步研究材料;
(2)在最佳吸附条件（粒径0.5mm-1.0mm，投加浓度为200g/L）下，不同改性沸石对脱磷尿液废水中氨氮的平衡吸附量依次为:天然沸石＜饱和NaCl改性沸石＜5％HCl改性沸石＜HCl-400℃焙烧改性沸石＜HCl-焙烧-微波改性沸石。沸石扫描电镜影像和质量损失揭示了吸附差异的主要原因是不同改性方法导致沸石空隙大小和数量的差异。HCl-焙烧-微波改性沸石对脱磷尿液废水中氨氮平衡吸附量为17.9mg/g，是天然沸石2.6倍。HCl-焙烧-微波改性沸石对脱磷尿液废水中氨氮的吸附可用准一级动力学、准二级动力学和Elovich方程描述，说明HCl-焙烧-微波改性沸石对脱磷尿液废水中氨氮的吸附以非均质的化学吸附为主，吸附过程受液膜扩散和颗粒内扩散制约。较Freundlich吸附等温线(R=0.9487)，改性沸石对脱磷尿液废水中氨氮吸附过程更符合Langmuir吸附等温线(R=0.9945)，这说明HCl-焙烧-微波改性沸石对脱磷尿液废水中氨氮的吸附主要是活化位单层吸附，同时伴随表面非均匀性的吸附。VantHoff方程拟合参数焓变(△H)、吉布斯自由能变化(△G)和熵变(△S)均大于0，这说明HCl-焙烧-微波改性沸石对脱磷尿液废水中氨氮的吸附是自发的吸热反应，其中驱动力为熵驱动。10％HCl-5g/LNaCl混合液作为沸石再生剂时，氨氮洗脱率达到88.3％，再生沸石的平衡吸附量可达16.4mg/g，为HCl-焙烧-微波改性沸石平衡吸附量的91.6％。
(3)本文在HCl-焙烧-微波改性沸石提高氨氮吸附能力的基础上，研究了改性沸石吸附柱高度(H)、吸附柱串联数量(N)以及水力停留时间（HRT，简写为T）对脱磷尿液废水中氨氮的去除效果。结果表明:当柱高H=35cm，水力停留时间T=2.0h，吸附柱串联个数N=3时，HCl-焙烧-微波改性沸石对脱磷尿液废水中氨氮的去除效果最佳。当吸附柱内氨氮负荷小于6370mg时，吸附柱出水中氨氮浓度低于30mg/L。可见，改性沸石吸附柱可有效去除脱磷尿液废水中氨氮。本实验为脱磷尿液废水中氨氮去除和回收中试试验奠定了基础。