研究人员选择沸石作为人工湿地的填料,分别研究了沸石吸附实验的水力负荷,污染负荷和运行方式,探讨了沸石对氨氮去除的影响及影响因素。结果表明,在相同条件下,沸石对氨氮的处理效果更好,远优于砂岩。水力负荷会影响沸石对氨氮的去除效果,低水力负荷下的处理效果和稳定性更好。
由于沸石是由火山熔岩形成并具有骨架结构的铝硅酸盐矿物,因此具有独特的吸附和离子交换特性。它可以通过阳离子交换交换和吸附水中的NH4离子,并且所吸附的化合物的结构稳定,这些特性表明该沸石适合去除氨氮,并且可以用作人造湿地的特殊填料以增强污水中氨氮的处理效果。
从稳定性的角度来看,砂岩组在80mg/L时波动很大,而沸石填料组则保持稳定。原因是砂岩的NH4容量有限,并且存在吸附和解吸过程,而沸石仍保持该浓度。如果未达到饱和状态,则吸附可以继续。由上可知,在高污染负荷下,沸石对氨氮的去除效果仍然很好,出水水质相对稳定。
从实验中可以看出,在浓度为5mg/L的氨氮下,沸石和砂岩对氨氮的吸附容量分别为1.19mg/g和0.604mg/g,砂岩对氨氮的去除率为42.3%,而沸石可以达到85.5%。沸石可作为人造湿地的特殊填料,以增强污水中氨氮的处理效果。水力负荷将影响沸石对氨氮的去除。低水力负荷下的处理效果最好,出水水质最稳定,水质去除效果大致表现为低负荷>中负荷>高负荷的趋势。在高污染物浓度下,沸石对氨氮的处理效果保持稳定。当浓度为80mg/L时,沸石对氨氮的去除效果仍然很好,平均去除率为90.98%,与5mg/L相比差异不大。在这四种工作模式下,当沸石填料在6小时的间歇时间内进行操作时,其对氨氮的去除效果要好于其他间歇时间。