01、吸附氨氮效果
沸石是自然界中火山熔巖噴發(fā)后流入到特定的湖水或海水中,經(jīng)億年沉積,地殼變動(dòng)所形成的架狀結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽礦物,內(nèi)部硅鋁氧組成的骨架中有很多形狀規(guī)則的空腔和連接空腔的通道,依托于其特殊的結(jié)構(gòu),沸石中的陽(yáng)離子可以與廢水中的氨氮元素進(jìn)行交換,達(dá)到去除氨氮的效果。
國(guó)家生態(tài)修復(fù)技術(shù)工程實(shí)驗(yàn)室針對(duì)常見(jiàn)的人工濕地基質(zhì)填料天然沸石、火山石、蛭石、柱狀活性炭、生物陶粒、無(wú)煙煤進(jìn)行氨氮吸附性試驗(yàn),可以看出隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng),6 種填料對(duì)氨氮的吸附容量均呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。在氨氮初始濃度為 100 mg /L 時(shí), 分別測(cè)得各填料對(duì)氨氮的最大吸附容量: 沸石為 3.76 mg /g, 火山石為0. 97mg /g, 生物陶粒為0.28 mg /g, 蛭石為2.27 mg /g, 柱狀活性炭為0.65 mg /g, 無(wú)煙煤為 0.73 mg /g。由此可知, 各填料對(duì)氨氮的吸附容量表現(xiàn)為沸石 > 蛭石 > 火山石 > 無(wú)煙煤 > 柱狀活性炭> 生物陶粒, 這說(shuō)明沸石對(duì)氨氮吸附在6種基質(zhì)中作用更為顯著, 吸附效果更佳,可達(dá)到87.65% 。
02、脫磷效果
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。另外,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。
總之,沸石作為人工濕地的基質(zhì)填料,具有良好的去除氨氮、脫磷效果。2016年,中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院、環(huán)境基準(zhǔn)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、 國(guó)家環(huán)境保護(hù)湖泊污染控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 國(guó)家環(huán)境保護(hù)科學(xué)觀測(cè)研究站等國(guó)家級(jí)環(huán)境研究機(jī)構(gòu)聯(lián)合針對(duì)19種填料在人工濕地系統(tǒng)中應(yīng)用效果進(jìn)行試驗(yàn),結(jié)果表明,從試驗(yàn)整體數(shù)值來(lái)看,沸石對(duì)水中污染物處理效果更佳,且可長(zhǎng)時(shí)間使用后無(wú)堵塞現(xiàn)象發(fā)生。另外,沸石作為無(wú)毒無(wú)害的天然礦物,可以將其與吸附能力強(qiáng)且通透性較好的基質(zhì)混合使用,從而在實(shí)際項(xiàng)目中達(dá)到優(yōu)質(zhì)的水處理效果。
人工濕地系統(tǒng)作為處理水污染的高效技術(shù)之一,通過(guò)對(duì)其科學(xué)應(yīng)用,能有效改善當(dāng)前水資源環(huán)境問(wèn)題。沸石作為濕地系統(tǒng)的更優(yōu)填料選擇,可以提升其整體處理能力,在保障污染物去除效果的前提下延長(zhǎng)填料的使用壽命。另外,沸石填料取材天然,無(wú)任何污染,從而保障自然的選材中重新還以自然“綠色生機(jī)”。