填料人工湿地的“核心”——沸石
人工湿地系统在控制运行过程中,会将污水、污泥有控制地投配到经人工建造的湿地上,污水与污泥在沿一定方向流动的过程中,活化沸石加工,主要利用基质填料、土壤等物质的物理、化学、生物三重协同作用。
作为人工湿地重要构成的基质填料,沸石在人工湿地水质净化过程中发挥着不可替代的作用。其为植物和微生物提供生长介质的同时,还能够通过沉淀、过滤和吸附等作用直接去除污染物。沸石填料的种类、级配等会直接影响沉淀、过滤和吸附效果。在人工湿地污水处理中,氨氮是一类重要的污水去除指标,生态环境部出台的《人工湿地污水处理工程技术规范(HJ 2005-2010)》中也提出了相应净化水质要求。
对此,如何选择填料的类型,是确保人工湿地污染物去除功能和长效稳定运行的关键。早期人工湿地常采用的填料基质,包括天然土壤、壤质砂土和砂质壤土等,其很难达到理想的重金属与有机污染物去除效果;另外,在长时间运行后湿地系统易发生堵塞情况。在此背景下,人们开始深入研究与选择更优的沸石填料,以强化人工湿地对污染物的去除能力。
厌氧滤池属生物膜法,是一种装填滤料的厌氧反应器。厌氧微生物以生物膜的形态生长在沸石滤料表面,废水淹没地通过滤料,通过生物膜的吸附作用和微生物的代谢作用已经滤料的截留,活化沸石哪家好,废水中有机污染物被去除。产生的沼气则聚集于池顶部罩内,并从顶部引出。处理水则由旁边流出。为了分离处理水挟出的生物膜,一般在滤池后需设沉淀池。
在厌氧生物滤池中,其构造是沸石滤料,沸石滤料的主要功能是为厌氧微生物提供附着生长的空间。理想的沸石滤料应具备以下条件:
(1)比表面积大,一般来说,比表面积越大,可以承受的有机负荷越高,有利于增加生物总量。
(2)具有高孔隙率,孔隙率越高,在相同容积的反应器中,处理水量一定时污水的实际停留时间越长,反应器的容积利用系数越高,而且高孔隙率对防止滤池堵塞,防止产生短流均有好处。
(3)利于生物膜附着生长,如表面粗糙的滤料比表面光滑的滤料为佳。
(4)具有足够的机械强度,不易破损或流失。
(5)化学和生物学稳定性好,不易受污水中化学物质的侵蚀和微生物的分解破坏,也无有害物质溶出,无为活化沸石,使用寿命较长。
(6)质轻,使反应器的结构荷载较小。
沸石的来源及发展现状
天然沸石主要产生于岩梁活动晚期的低温热液阶段,沸石族矿物常见于喷出岩,特别是玄武岩的空隙中,也见于沉积岩、变质岩及热液矿床和某些近代温泉沉积中,是硅酸盐中储量蕞大的一类矿物。沸石是在 1756 年由瑞典矿物学家Cronsted苐一次在玄武岩中发现的,因为沸石在加热至熔融时,伴有沸腾现象而得名。沸石是火山熔岩形成的一种含水架状结构的铝硅酸盐矿物,活化沸石批发,含有钠、镁、钙、钾、钡等成分。1959 年日本蕞先将沸石用于饲料添加剂,目前世界上沸石添加剂已经商品化生产,关于沸石的专利已有3000多项。
天然沸石含有畜禽生长发育所需的全部常量元素和大部分微量元素。这些元素都以离子的状态存在,能被畜禽所利用。此外,沸石还具有独特的催化性、吸附性、离子交换性、耐酸性、热稳定性以及耐毒性等。从沸石被发现起就广泛应用于畜禽饲料、水产养殖、兽药及饲料添加剂等各领域。
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