眾所周知,氨氮物質(zhì)對(duì)水環(huán)境和人類非常有害,其主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:氨氮會(huì)消耗水中的溶解氧;氨氮會(huì)與氯反應(yīng)生成氯胺或氮,從而增加氯的含量;氮化合物對(duì)人類和其他生物體有毒,因此污水的深度反硝化和脫磷是城市污水循環(huán)利用和水環(huán)境污染控制的重要措施之一。目前,傳統(tǒng)的污水脫硝脫磷工藝因其工藝復(fù)雜,效果不佳而受到業(yè)內(nèi)人士的詬病。Zeolite具有豐富的孔隙和陽(yáng)離子交換吸附性能,可用于污水處理,其具有處理效率高、出水水質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
生態(tài)修復(fù)技術(shù)工程實(shí)驗(yàn)室對(duì)常見(jiàn)的人工濕地基質(zhì)填料,如沸石、火山石、柱狀活性炭,生物陶粒和無(wú)煙煤等材料進(jìn)行了氨氮吸附測(cè)試??梢钥闯觯S著反應(yīng)時(shí)間的增加,這些填料對(duì)氨氮的吸附能力呈現(xiàn)出上升的趨勢(shì)。當(dāng)初始氨氮濃度為100mg/L時(shí),測(cè)量每種填料對(duì)氨氮的最大吸附能力中,沸石為3.76mg/g,達(dá)到了最高值,并且每種填料對(duì)氨氮的吸附能力為天然沸石>火山巖>無(wú)煙煤>柱狀活性炭>生物陶粒,這表明沸石在這些基質(zhì)材料中的吸附作用最為明顯,具有優(yōu)秀的吸附作用,可達(dá)到87.65%。
另外,天然沸石自身具有良好的脫磷效果,吸附磷素后,與無(wú)效鈣質(zhì)和鋁質(zhì)溶出并沉積在填料表面或入替表面晶格中, 并且大量吸附沉淀在天然沸石表面的磷素會(huì)隨著時(shí)間推移解吸出來(lái),不斷增強(qiáng)沸石的磷素吸附性能。再次,由于沸石孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá),常含有一些可與磷酸鹽發(fā)生固化作用的重金屬離子,也可以增強(qiáng)其脫磷效果,起到凈化水質(zhì)的作用。
簡(jiǎn)而言之,沸石作為人工濕地的基質(zhì)填料,具有良好的氨氮去除和脫磷效果。2016年,中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,環(huán)境保護(hù)湖泊污染控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和國(guó)家環(huán)境科學(xué)觀測(cè)研究站等多個(gè)研究機(jī)構(gòu),共同針對(duì)19種類型的填料進(jìn)行研究,并將其應(yīng)用于濕地系統(tǒng)中,同時(shí)對(duì)其污水處理效果進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果表明,從測(cè)試的總價(jià)值來(lái)看,沸石對(duì)水中的污染物具有更好的處理效果,并且可以長(zhǎng)時(shí)間使用而不會(huì)發(fā)生堵塞。此外,作為一種無(wú)毒,無(wú)害的天然礦物,可以將沸石與具有較強(qiáng)吸附能力和良好滲透性的基質(zhì)混合,以在實(shí)際項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的水處理效果。