选取沸石作为人工湿地填料,对沸石吸附实验的水力负荷、污染负荷、运行方式分别进行研究,结果表明,沸石对氨氮有较好的处理效果,相同条件下远优于砂石。水力负荷会影响沸石对氨氮的去除效果,低水力负荷下的处理效果和稳定性均较好。沸石在不同氨氮浓度下的去除效果差别不大。运行方式对氨氮的去除有一定影响,6 h间歇周期运行时,沸石填料对氨氮的去除效果好于其他间歇周期。

人工湿地是污水处理中常用的技术。垂直流人工湿地由于占地面积相对少、污染物去除率高且不易堵塞,被广泛应用。在人工湿地中,基质中的填料是人工湿地处理污水的重要部分,对处理效果有重要影响。填料在为植物和微生物提供生长介质的同时,还能够通过沉淀、过滤和吸附等作用直接去除污染物。填料的种类、级配等会直接影响沉淀、过滤和吸附效果。在人工湿地污水处理中,氨氮是一类重要的污水去除指标,为了有效提高其去除效果,众多学者对此进行了广泛研究。

不同类型的人工湿地以及人工湿地条件,对污染物有着不同的去除效果,针对特定的进水水质,选择合适的填料和运行方式至关重要。沸石和砂石对氨氮的吸附效果见下图。

相比于砂石,沸石组对氨氮的去除率明显较高,相同条件下氨氮去除率为 70%~90%。在不同的水力负荷下,两组实验池均表现为水力负荷越低,氨氮去除效率越高,且低负荷下去除率更稳定,出水水质波动越小,其中,沸石相比于砂石更稳定。

并且沸石在该浓度下依旧未达到饱和状态,可继续进行吸附。以上进一步说明,在高污染负荷下,沸石对氨氮的去除效果依旧很好,并且出水水质也相对稳定。砂石对氨氮的去除率为42.3%,而沸石可达到85.5%,沸石可作为人工湿地特殊填料强化污水中氨氮的处理效果。水力负荷会影响沸石对氨氮的去除,低水力负荷下的处理效果最好,出水水质最为稳定,水质去除效果大致表现为低负荷>中负荷>高负荷的趋势。高污染物浓度下,沸石对氨氮的处理效果依旧保持稳定;当浓度为80 mg/L 时,沸石对氨氮的去除效果依然较好,平均去除率为90.98%,与5 mg/L 时相比差别不大。在4种运行方式下,6 h间歇周期运行时,沸石填料对氨氮的去除效果好于其他间歇周期。