人工濕地中沸石吸附作用與試驗(yàn)

1、人工濕地中沸石吸附作用與試驗(yàn)人工濕地技術(shù)自20世紀(jì)70年代在德國首次應(yīng)用以來，因其處理效果好、生態(tài)友好且運(yùn) 行費(fèi)用低，在國內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用。通常來說，人工濕地系統(tǒng)中的介質(zhì)吸附作用是重要的去 氮途徑。在人工濕地處理系統(tǒng)中，填料是人工濕地的基質(zhì)與載體，填料的所有理化性狀都將 影響到它對(duì)污水的處理效果。填料通過對(duì)污染物的物理過濾、離子交換、專性與非專性吸附、 螯合作用、沉降反應(yīng)等對(duì)污染物進(jìn)行截留，為后續(xù)微生物和植物對(duì)污染物的進(jìn)一步分解和吸 收創(chuàng)造了良好的條件，同時(shí)填料為微生物的生長提供了穩(wěn)定的依附表面，而粘附在填料上的 微生物種群就是凈化過程的關(guān)鍵因素，其組成以及數(shù)量直接影響著系統(tǒng)的凈化效果。在眾多

2、 介質(zhì)中，沸石具獨(dú)特的帶負(fù)電荷的四面體晶格結(jié)構(gòu)，故其表面具極性（易吸附極性小分子）， 并且格架中形成較大內(nèi)表面面積，可吸附和貯存大量分子，其有較強(qiáng)的氨氮選擇吸附能力。 諸多研究者進(jìn)行了大量的沸石氨氮吸附和再生研究，包括沸石對(duì)生活污水、豬場(chǎng)污水、工業(yè) 污水、暴雨徑流和農(nóng)業(yè)徑流的初期暴雨等污水的氮截留及生物再生研究。一般認(rèn)為，隨著吸附量的增加，介質(zhì)表面的吸附位逐漸飽和，介質(zhì)在使用一段時(shí)間后需再生， 以改善系統(tǒng)的氮去除效果，降低更換介質(zhì)所需費(fèi)用。傳統(tǒng)再生方法為物化方法，但是異位再 生費(fèi)用高，原位再生難度大且對(duì)系統(tǒng)中植物生長和微生物活性有一定抑制作用。因此可以選 用沸石作為人工濕地的填料來進(jìn)行治理。這

3、是由于沸石對(duì)氨氮具有選擇吸附能力，因此已經(jīng) 成為國內(nèi)外強(qiáng)化脫氮人工濕地填料的首選材料之一。但沸石對(duì)氨氮的吸附容量一定，吸附飽 和后需要進(jìn)行再生。在人工濕地中，沸石的生物再生技術(shù)是一種相對(duì)經(jīng)濟(jì)、可行的方法，其 具體指的是沸石所吸附的氨氮通過界面發(fā)生生物硝化而解吸的過程，是沸石吸附的氨氮解吸及生物硝化共同作用的結(jié)果。靜置數(shù)小時(shí)后沸石的吸附能力較大，投入到人工濕地中，沸石和大氣直接接觸，部分吸 附的氨氮轉(zhuǎn)化而離開沸石表面，沸石得以自然再生，并且是沸石吸附的氨氮有一部分從表面 轉(zhuǎn)移到內(nèi)部。另外，由于人工濕地系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中會(huì)受到自身及多種外界環(huán)境因素的影響 （如有機(jī)負(fù)荷、溫度、pH值、溶解氧、水力條件、運(yùn)行方式、生物膜等，因此通過試驗(yàn)與研 究證明，改性沸石在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)氮磷去除良好且