底泥覆盖,即在污染底泥上部覆盖一层或多层覆盖层使底泥与上覆水隔开并阻止底泥污染物的释放, 是目前国内外具有广阔发展前途的一种底泥污染控制技术。天然沸石是自然界中广泛存在的一种硅铝酸盐矿物, 它为特殊的四面体结构, 具有较高的离子交换和吸附能力,已广泛应用于水污染控制工程等各个领域。

通过未添加沸石的正常状态下底泥释放磷的变化曲线与投加了1 cm天然沸石覆盖层后总磷含量的变化曲线进行对比。未加沸石的总磷质量浓度为 0. 019-0. 176 mg /L, 释磷量明显较大;而投加了天然沸石覆盖层的总磷质量浓度为0. 0084-0. 059 4 mg /L,总磷浓度初始时期较低,经过一个阶段的增长之后,浓度趋于平衡,这说明沸石吸附初期效果最为明显,之后效率稳定,天然沸石层抑制了底泥总磷的释放速率。

根据天然沸石氮吸附性能分析,沸石氮吸附容量可以认为是一个理论值, 只与沸石性质 ( 种类、结构、化学组成等) 有关, 而与沸石粒径、沸石用量、溶液质量浓度、接触时间等实验条件无关 沸石在酸性条件下的吸附效果好于碱性条件。根据异性电荷相互吸引的原理,在较低pH值时,沸石表面带正电荷,磷则以磷酸根形式存在于水溶液中,此时沸石很容易吸附带有异性电荷的磷酸根离子,而当在较高pH 值时,沸石表面带有负电荷,这便阻碍了沸石吸附带有同种电荷的磷酸根离子。因此,在酸性条件下,天然沸石覆盖层吸附磷的效果好于碱性条件. 酸性、碱性条件下的沸石对磷的吸附效果都显著好于中性,这是由于调节酸碱性时使用的酸液或碱液对沸石起了改性的作用。

1) 厌氧状态下,天然沸石覆盖层可以有效地控制总氮和总磷的释放; 2) 温度越高, 越利于底泥总磷的释放, 沸石层抑制底泥总磷释放的效果越差;3) 天然沸石层厚度越厚,控制底泥总磷释放的效果不一定越好; 4) 温度及沸石层厚度对沸石层抑制底泥总氮释放的影响不大;5) 上覆水pH值对沸石层对总磷、总氮的控制效果有一定差异,酸性条件下吸附效果更佳。