隨著工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展,大量的污水被排放到地表徑流,湖泊河流的水質(zhì)開始逐步惡化,嚴(yán)重制約著人類社會的發(fā)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(nèi)外研究機(jī)構(gòu)不斷開發(fā)研究針對地表水的原位生態(tài)修復(fù)工藝。
人工濕地是20世紀(jì)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(fù)雜的人工綜合生態(tài)系統(tǒng),是一種人為地將幾種填料(如沸石、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(zhì)中生長的微生物組成,人工濕地通過基質(zhì)、植物和微生物三者復(fù)雜的物理、化學(xué)和生物作用,協(xié)同完成對污水的凈化處理。
作為傳統(tǒng)人工濕地的基質(zhì)填料,土壤、砂、礫石等對污染物吸附性難以滿足改良現(xiàn)代環(huán)境污染的需求。因此國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)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(zhì)填料。近期相關(guān)研究人員通過對幾種新型的人工濕地填料的吸附性能進(jìn)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(zhì),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(zhì),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(zhì),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(nèi),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(tǒng)中選用沸石填料,可以使污染物質(zhì)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(tǒng)的運行周期。