選取沸石作為人工濕地填料,對沸石吸附實驗的水力負荷、污染負荷、運行方式分別進行研究,探討沸石對氨氮的去除效果及影響因素。結(jié)果表明,Zeolite對氨氮有較好的處理效果,相同條件下遠優(yōu)于砂石。水力負荷會影響沸石對氨氮的去除效果,低水力負荷下的處理效果和穩(wěn)定性均較好。沸石在不同氨氮濃度下的去除效果差別不大。運行方式對氨氮的去除有一定影響,6h間歇周期運行時,沸石填料對氨氮的去除效果好于其他間歇周期。
在兩個錐形瓶中分別放入5g的沸石和砂石,緩緩倒入配制好的濃度為5mg/L的氨氮溶液200mL,檢測兩種材質(zhì)對氨氮的吸附效果。實驗開始后,分別于15min、30min、1h、3h、6h、1d、3d、7d取5mL水樣進行氨氮濃度檢測,采用納氏試劑分光光度法檢測。
待水力負荷實驗結(jié)束后,在污水處理廠尾水進入人工濕地實驗池前,先加入硫酸銨將污水配置成氨氮濃度分別為80mg/L和5mg/L的溶液,然后進入到實驗池,以探究沸石填料在不同氨氮濃度下的處理效果及穩(wěn)定程度。
兩種材質(zhì)對氨氮的吸附速率均較大,在24h基本達到平衡。相比于砂石,沸石的去除效果更顯著,168h后,沸石對氨氮的去除率為85.5%,同期砂石只有42.3%。此時,沸石對氨氮的吸附容量為1.19mg/g,砂石僅為0.604mg/g。沸石是火山熔巖形成的一種表現(xiàn)為架狀結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽礦物,具有獨特的吸附性和離子交換特性,能通過陽離子交換和吸附水體中的NH4+離子,且吸附后的化合物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,說明沸石適用于氨氮的去除,可作為人工濕地特殊填料強化污水中氨氮的處理。
通過試驗可知,沸石可作為人工濕地特殊填料強化污水中氨氮的處理效果。水力負荷會影響沸石對氨氮的去除,低水力負荷下的處理效果最好,出水水質(zhì)最為穩(wěn)定,水質(zhì)去除效果大致表現(xiàn)為低負荷>中負荷>高負荷的趨勢。高污染物濃度下,沸石對氨氮的處理效果依舊保持穩(wěn)定;當濃度為80mg/L時,沸石對氨氮的去除效果依然較好,平均去除率為90.98%,與5mg/L時相比差別不大。在4種運行方式下,6h間歇周期運行時,沸石填料對氨氮的去除效果好于其他間歇周期。