隨著人口的增加和城市化進程的加速,環境污染和有限的土地資源成為了社會發展的限制因素。廢水厭氧處理技術具有設備簡單、占地面積小、剩余穩污泥少等特點,它的廣泛應用必將大大緩解這一發展中的矛盾。然而,傳統的城市污水和工業廢水中氨氮和磷的去除主要是生物處理,但這對于厭氧生物處理來說,由于缺少好氧階段,去除氨氮和磷是不可能的。同時,高的氨氮濃度對厭氧生物有毒性。

認為3290mg/L氨氮可完全阻礙甲烷桿菌的生長。研究表明,在pH為8時,NH4+-N在150mg/L的低質量濃度時,也會對厭氧消化產生毒性。沸石對氨氮有很強的離子交換能力,沸石的多孔結構對磷也有一定的吸附能力,同時還有吸附重金屬和固定微生物的能力。并且沸石還是一種含有很多獨特陽離子的礦物質。可以看出,厭氧處理有很多優點,但也有缺點,沸石作為一種獨特的礦物質,會對厭氧處理起到很好的補充作用。筆者就沸石在廢水厭氧生物處理技術中的應用做一綜合論述。

沸石的性質和作用

沸石是一種呈結晶陰離子型架狀結構的多孔硅鋁酸鹽礦物質,其化學通式可以表示為:

(Na,K)x(Mg,Ca,Sr,Ba……)·y[Alx+ySin-(x+2y)O2n]·mH2O式中:

x——堿金屬離子個數;

y——堿土金屬離子個數;

n——鋁硅離子的個數之和;

m——水分子的個數。

沸石的結晶構造中主要由SiO四面體組成,其中部分Si4+為Al3+所取代,導致電荷過剩。因此,決定了它有吸附和離子交換等性質,特別是對氨氮有很強的選擇吸附能力。

沸石內的大孔可以吸附并儲存大量的分子,可通過吸附磷酸鹽,實現磷的去除。所以,沸石是一種能在厭氧環境中從廢水中去除銨離子的有效的離子交換劑,在有干擾陽離子特別是Ca2+、Mg2+離子存在時,有更好的脫銨效果。從經濟的觀點來看,沸石在許多國家廣泛存在且成本低廉。

除此之外,沸石還可吸附重金屬離子如銅、鎘、鋅等,這些物質對微生物有機體有毒害作用。在中溫厭氧消化不同廢水時沸石還可作為微生物的載體。同時,沸石還有很好的小分子吸附作用,可很好地去除污水中的懸浮固體。