從人工濕地系統(tǒng)去除NH/-N的機理出發(fā)展開研究，基質(zhì)的吸附、過濾作用在污水的凈化過程中起著關(guān)鍵作用，選擇合適的基質(zhì)是提高去除率的重要手段，Zeolite單元對NH4+-N的去除率明顯高于其它處理單元。
1、NH4+-N在人工濕地系統(tǒng)中的去除有三方面的機理
第一，硝化反硝化反應(yīng)。
NH4+-N在有氧條件下被好氧的亞硝酸菌、硝酸菌氧化成N02_-N和N03_-N，稱為硝化反應(yīng)。
然后在厭氧的環(huán)境下經(jīng)反硝化菌作用產(chǎn)生N2，N2會以氣體的形式逸出濕地系統(tǒng)，完成對NH/-N的去除。
硝化反硝化反應(yīng)被認(rèn)為是人工濕地處理系統(tǒng)中NH4+-N的主要去除方式，但硝化反硝化反應(yīng)對環(huán)境條件要求嚴(yán)格,必須有好氧與厭氧環(huán)境的交替出現(xiàn)，且污水中的C:N要合適，這在一定程度上限制了硝化反硝化作用的發(fā)揮。
第二，植物的吸收作用。
植物作為濕地系統(tǒng)的重要組成部分對NH4+-N的去除也起很大作用。植物可以從污水中吸收NH4+-N，作為生長的氮源以合成蛋白質(zhì)，并且可以過量吸收NH4+-N聚集在體內(nèi)。
據(jù)報導(dǎo)，人工濕地系統(tǒng)植物體內(nèi)的NH4+-N濃度可以遠(yuǎn)高于流經(jīng)該濕地系統(tǒng)的污水中的NH4+-N濃度。
被吸收到植物體內(nèi)的NH4+-N可以通過收割植物而從濕地系統(tǒng)中除去。
第三，基質(zhì)的吸附、過濾作用。
基質(zhì)對流經(jīng)濕地系統(tǒng)的各種物質(zhì)均有不同程度的吸附、過濾作用，對于NH4+-N則以吸附為主。
還原態(tài)的NH4+-N十分穩(wěn)定，很容易被基質(zhì)的活性位點所吸附。
基質(zhì)對NH4+-N的吸附作用可分物理和化學(xué)兩個方面：單純的因為孔隙或電荷等因素而產(chǎn)生的為物理吸附；化學(xué)吸附則是指污水中的化學(xué)物質(zhì)以離子或分子的形式與基質(zhì)中的化學(xué)成分發(fā)生離子交換，最終從污水中除去。
2、NH4+-N去除效果研究
基質(zhì)是人工濕地的重要組成成分之一，在人工濕地對污水的凈化過程中起著關(guān)鍵作用，通過基質(zhì)的篩選可以提高人工濕地污水處理系統(tǒng)的凈化能力。本研究利用3種基質(zhì)(沸石、頁巖陶粒、碎石）和水生植物（蘆葦）構(gòu)建4個人工濕地污水處理單元（沸石+蘆葦、碎石+蘆葦、頁巖陶粒+蘆葦、碎石）。
研究不同人工濕地處理單元對生活污水中氮的凈化效果。經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn)，4個單元（沸石+蘆葦、碎石+蘆葦、頁陶粒+蘆葦、碎石）中NH4+-N的平均去除率分別為91.2%、40.3%、23.1%、42.2%。沸石對NH4+-N有良好的吸附能力，碎石和陶粒的吸附能力則較差。當(dāng)處理主要以NH/-N形式存在的含N廢水時，沸石可作為良好的選擇基質(zhì)以構(gòu)建潛流濕地系統(tǒng)。
進水NH4+-N含量的升高對濕地處理系統(tǒng)各單元的NH4+-N去除率影響不大，但隨時間延續(xù)NH4+-N去除率逐漸減小。
各種基質(zhì)的飽和吸附量是一定值，隨著運行時間的延長基質(zhì)的吸附能力逐漸降低，對NH4+-N的去除率隨之降低。
濕地處理系統(tǒng)各單元對NH4+-N的去除率隨進水NH4+-N含量的升高變化不大。首先，可能是因為沸石、碎石和頁巖陶粒的吸附容量較大，使得進水NH4+-N含量的升高對吸附能力產(chǎn)生的影響很小，去除率未隨之變化。
其次,可能是由于進水中的NH4+-N含量在一個較低的范圍之內(nèi)，對各種基質(zhì)的吸附能力無法產(chǎn)生影響，進水中NH4+-N的最高含量也僅為23.3mg/L。
而去除率隨時間變化卻有減小的趨勢。基質(zhì)對NH/-N的去除是由于基質(zhì)的吸附作用，這種吸附作用是物理化學(xué)作用，是靠基質(zhì)本身的孔隙或化學(xué)成分基團轉(zhuǎn)移、交換來實現(xiàn)的，決定了單位質(zhì)量的基質(zhì)其吸附容量是一定的。
隨著時間的推移，基質(zhì)中吸附的NH4+-N量越來越大逐漸接近最大吸附量而達到飽和。
在此過程中，基質(zhì)的吸附能力會逐漸降低直至最終喪失。
要使?jié)竦靥幚硐到y(tǒng)保持對NH4+-N的去除能力，也就是要維持基質(zhì)的吸附能力就必須在系統(tǒng)運行的過程中不斷地使基質(zhì)的吸附能力得到再生，可以通過人工濕地處理系統(tǒng)的間歇運行或定期加人化學(xué)試劑實現(xiàn)基質(zhì)吸附能力的再生。
