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人工濕地中沸石對氨氮的吸附及解吸效果

沸石作為一種性能優良的填料常被用于人工濕地。通過對人工濕地常用填料———沸石進行氨氮吸附及解吸試驗得出,沸石的吸附性能優于石灰石等常用填料的吸附性能;在不同標準銨濃度溶液中,沸石對氨氮的最大吸附濃度可達到1.58mg/g,隨著氨氮濃度增加,吸附量也有相應增加;在吸附飽和以后通過強制干燥或自然風干,均能得到較好的恢復,解吸率分別高達80%和73%。
人工濕地的填料種類繁多,主要有石灰石、砂石、細沙、高爐鋼渣、建筑廢料、陶瓷、沸石等。填料在濕地運行中主要起到初期截留粗大雜質、為微生物提供生存介質、決定濕地布水方式、對各類污染物進行吸附等作用。近年來,人們通過對濕地填料進行改性、改型等方式來探究填料對濕地處理效果的具體影響,越來越多的實驗和事實表明:填料的種類、性能、布置方式等對濕地出水有著明顯的影響。
隨著時間的推移沸石對氨氮的吸附量逐漸增大,但其吸附效率卻逐漸下降,從吸附量來觀察,溶液中95%以上的氨氮被吸附掉。在吸附的初期,沸石對氨氮的吸附速度較快,隨著時間的推移,氨氮在溶液和沸石中的濃度分布達到平衡,沸石逐漸接近吸附飽和狀態,吸附速度也隨之變慢,達到吸附平衡狀態。
當填料吸附的物質達到一定程度后,就會呈現吸附飽和狀態,如何使填料回歸初始的吸附狀態,是研究填料吸附性能的一個重點。人工濕地中沸石和土壤的氮吸附與再生進行試驗研究中提出,用曝氣的方法使其濕地填充基質恢復活性。潮汐流運行的方法來增加人工濕地溶解氧,進一步增強人工濕地填料活性達到增強處理能力的目的,人工濕地空置的方法使填料再生。其方法為:在人工濕地運行一段時間后,將其內部的污水全部排放,使內部的基質干化,這樣可以恢復部分吸附功能。
通過不同濃度標準銨溶液吸附試驗對比發現,溶液濃度越大,單位質量沸石對其吸附量越大;且在沸石吸附容量范圍之內,沸石和溶液之間的氨氮濃度最終會達到平衡狀態。


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