隨著工農業的快速發展,大量的污水被排放到地表徑流,湖泊河流的水質開始逐步惡化,嚴重制約著人類社會的發展。由于地表水占地面積大,分布不集中等特點,無法利用大部分常見的污水處理工藝來凈化水體,因此,國內外研究機構不斷開發研究針對地表水的原位生態修復工藝。
人工濕地是20世紀70年代新興的一種污水處理方式,是一種模擬天然濕地的一個復雜的人工綜合生態系統,是一種人為地將幾種填料(如Zeolite、礫石、土壤、砂、煤渣、石灰石等)按照一定的比例,并有選擇的種植植物,以及以后人工濕地基質中生長的微生物組成,人工濕地通過基質、植物和微生物三者復雜的物理、化學和生物作用,協同完成對污水的凈化處理。
作為傳統人工濕地的基質填料,土壤、砂、礫石等對污染物吸附性難以滿足改良現代環境污染的需求。因此國內外研究機構正在挑選具有良好污染物吸附性能和微生物附著性能的新型、高效的材料作為濕地的基質填料。近期相關研究人員通過對幾種新型的人工濕地填料的吸附性能進行多次試驗,試驗證明沸石作為人工濕地填料中的單種基質,對氨氮的吸附、吸收率一直處于最好的效果。其試驗如下:
本次實驗研究了沸石、石灰石、柱狀碳、陶粒、粉煤灰、鋼渣、白云石、無煙煤、錳砂、果殼碳等人工濕地填料單種基質,在24小時、48小時和72小時對氨氮的吸附情況。其中,實驗所用廢水中氨氮的濃度為25.4mg/L。
試驗證明,沸石作為單種基質,對氨氮的吸附、吸收率一直處于最好的效果,在最初的24小時吸附效果要好于后來其對氨氮的吸附。其次,在開始的48小時內,柱狀碳對氨氮的吸附效果較好,但是到72小時時,柱狀碳的吸附效果有所下降,這時陶粒的吸附效果僅次于沸石。
另外試驗證明,在人工濕地系統中選用沸石填料,可以使污染物質的去除效果明顯提高,同時也可以有效避免堵塞,提高人工濕地系統的運行周期。