人工濕地填料是濕地的基質(zhì)和載體,其去污過(guò)程主要包括基質(zhì)的吸收和過(guò)濾等物理化學(xué)作用。填料的固磷作用主要包括化學(xué)沉淀、吸附作用、閉蓄作用等幾個(gè)方面。化學(xué)沉淀受溶度積控制,可分為鈣、鎂或鐵、鋁控制的兩種轉(zhuǎn)化系統(tǒng)??扇苄粤姿猁}與這些金屬離子發(fā)生反應(yīng),形成自由能下降很多、可逆性和溶解性均很了、的鈣、鎂或鐵、鋁磷酸鹽。

吸附作用由填料的表面性質(zhì)決定,受填料的表面積和活性荃團(tuán)控制,一般認(rèn)為磷酸根離子主要通過(guò)配位體交換而被吸附停留在填料和土壤的表面。閉蓄作用和氧化還原反應(yīng)有直接關(guān)系。以上反應(yīng)的產(chǎn)物最終吸附或沉降在土體內(nèi),從而使土體內(nèi)這些元素的含且急劇升高,幾年之后民偽可達(dá)至認(rèn)水濃度的10-10000倍以上。因此,當(dāng)峭牽冬達(dá)到飽和之后,必須更換人工濕地的填料來(lái)保證人工濕地的持續(xù)的處理效果。

很多實(shí)際運(yùn)行的人工濕地,對(duì)于水中的有機(jī)物和懸浮物的去除效率較高,但是對(duì)于氮磷的去除效果相對(duì)較低。對(duì)榮成人工濕地污水處理系統(tǒng)處理效果動(dòng)態(tài)變化特征進(jìn)行分析,結(jié)果表明人工濕地對(duì)于SS、COD、BOD的去除率分別為70.8±8.4%、62.2±10.1%和70.4±9.6%大腸桿菌去除率為99.7%,對(duì)NH4+-N和TP去除效果較差,去除率分別為40.6±15.3和29.6±12.8%。

選擇合適的填料對(duì)于提高磷的去除效果至關(guān)重要。在篩選除磷填料,主要對(duì)含氫氧化氧化鐵或鋁基團(tuán)的天然礦物質(zhì),或能促進(jìn)鈣磷形成的含鈣礦物質(zhì)進(jìn)行對(duì)比和篩選。

其吸附效率受、和吸附表面積等因素影響由于填料的吸附容量一定所以當(dāng)填料吸附飽和后,應(yīng)及時(shí)更換填料以保證磷素的去除率。更換后的填料也應(yīng)妥當(dāng)處理,以免造成二次污染。在實(shí)際工程中,選擇填料應(yīng)根據(jù)其磷吸附效率、水力傳導(dǎo)率、材料易得性、價(jià)格等因素綜合考慮。目前常用作人工濕地的填料有:礦渣、粉煤灰(FA)、鋼渣、蛭石、土壤、沸石、砂子、石灰石、高爐渣、活性多孔介質(zhì)(IECA)、頁(yè)巖等等。

目前,針對(duì)以上一些填料的優(yōu)缺點(diǎn),在人工濕地系統(tǒng)中一般采用復(fù)合填料。對(duì)于填料的細(xì)戎,一般以石、砂、礫石、土壤為基本原料,并添加合適的輔料,通過(guò)不同的組合方式來(lái)提高磷的去除效果。有研究表明,在進(jìn)水TP含影民高的情況下化淺池出水,采用煤渣加高有機(jī)質(zhì)含最的草炭,再摻人土壤,在水力負(fù)荷為54-64cm/d的條件下,對(duì)于TP的去除率為77.6-85.0%,運(yùn)行15個(gè)月后,去除率仍大于55%。