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),沸石中的陽離子可以與廢水中的氨氮元素進行交換,達到去除氨氮的效果。

國家生態(tài)修復技術(shù)工程實驗室針對常見的人工濕地基質(zhì)填料天然沸石、火山石、蛭石、柱狀活性炭、生物陶粒、無煙煤進行氨氮吸附性試驗,可以看出隨著反應(yīng)時間的延長,6 種填料對氨氮的吸附容量均呈增長趨勢。在氨氮初始濃度為 100 mg /L 時, 分別測得各填料對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, 無煙煤為 0.73 mg /g。由此可知, 各填料對氨氮的吸附容量表現(xiàn)為沸石 > 蛭石 > 火山石 > 無煙煤 > 柱狀活性炭> 生物陶粒, 這說明沸石對氨氮吸附在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隨著時間推移解吸出來,不斷增強沸石的磷素吸附性能。另外,由于沸石孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達, 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,中國環(huán)境科學研究院、環(huán)境基準與風險評估國家重點實驗室、 國家環(huán)境保護湖泊污染控制重點實驗室, 國家環(huán)境保護科學觀測研究站等國家級環(huán)境研究機構(gòu)聯(lián)合針對19種填料在人工濕地系統(tǒng)中應(yīng)用效果進行試驗,結(jié)果表明,從試驗整體數(shù)值來看,沸石對水中污染物處理效果更佳,且可長時間使用后無堵塞現(xiàn)象發(fā)生。另外,沸石作為無毒無害的天然礦物,可以將其與吸附能力強且通透性較好的基質(zhì)混合使用,從而在實際項目中達到優(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,通過對其科學應(yīng)用,能有效改善當前水資源環(huán)境問題。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填料的使用壽命。另外,沸石填料取材天然,無任何污染,從而保障自然的選材中重新還以自然“綠色生機”。