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填料人工濕地的“核心”——沸石

人工濕地系統(tǒng)在控制運行過程中，會將污水、污泥有控制地投配到經(jīng)人工建造的濕地上，污水與污泥在沿一定方向流動的過程中，活化沸石加工，主要利用基質(zhì)填料、土壤等物質(zhì)的物理、化學、生物三重協(xié)同作用。

作為人工濕地重要構(gòu)成的基質(zhì)填料，沸石在人工濕地水質(zhì)凈化過程中發(fā)揮著不可替代的作用。其為植物和微生物提供生長介質(zhì)的同時，還能夠通過沉淀、過濾和吸附等作用直接去除污染物。沸石填料的種類、級配等會直接影響沉淀、過濾和吸附效果。在人工濕地污水處理中，氨氮是一類重要的污水去除指標，生態(tài)環(huán)境部出臺的《人工濕地污水處理工程技術(shù)規(guī)范（HJ 2005-2010）》中也提出了相應凈化水質(zhì)要求。

對此，如何選擇填料的類型，是確保人工濕地污染物去除功能和長效穩(wěn)定運行的關鍵。早期人工濕地常采用的填料基質(zhì)，包括天然土壤、壤質(zhì)砂土和砂質(zhì)壤土等，其很難達到理想的重金屬與有機污染物去除效果；另外，在長時間運行后濕地系統(tǒng)易發(fā)生堵塞情況。在此背景下，人們開始深入研究與選擇更優(yōu)的沸石填料，以強化人工濕地對污染物的去除能力。

厭氧濾池屬生物膜法，是一種裝填濾料的厭氧反應器。厭氧微生物以生物膜的形態(tài)生長在沸石濾料表面，廢水淹沒地通過濾料，通過生物膜的吸附作用和微生物的代謝作用已經(jīng)濾料的截留，活化沸石哪家好，廢水中有機污染物被去除。產(chǎn)生的沼氣則聚集于池頂部罩內(nèi)，并從頂部引出。處理水則由旁邊流出。為了分離處理水挾出的生物膜，一般在濾池后需設沉淀池。

在厭氧生物濾池中，其構(gòu)造是沸石濾料，沸石濾料的主要功能是為厭氧微生物提供附著生長的空間。理想的沸石濾料應具備以下條件：

(1)比表面積大，一般來說，比表面積越大，可以承受的有機負荷越高，有利于增加生物總量。

(2)具有高孔隙率，孔隙率越高，在相同容積的反應器中，處理水量一定時污水的實際停留時間越長，反應器的容積利用系數(shù)越高，而且高孔隙率對防止濾池堵塞，防止產(chǎn)生短流均有好處。

(3)利于生物膜附著生長，如表面粗糙的濾料比表面光滑的濾料為佳。

(4)具有足夠的機械強度，不易破損或流失。

(5)化學和生物學穩(wěn)定性好，不易受污水中化學物質(zhì)的侵蝕和微生物的分解破壞，也無有害物質(zhì)溶出，無為活化沸石，使用壽命較長。

(6)質(zhì)輕，使反應器的結(jié)構(gòu)荷載較小。

沸石的來源及發(fā)展現(xiàn)狀

天然沸石主要產(chǎn)生于巖梁活動晚期的低溫熱液階段，沸石族礦物常見于噴出巖，特別是玄武巖的空隙中，也見于沉積巖、變質(zhì)巖及熱液礦床和某些近代溫泉沉積中，是硅酸鹽中儲量蕞大的一類礦物。沸石是在 1756 年由瑞典礦物學家Cronsted苐一次在玄武巖中發(fā)現(xiàn)的，因為沸石在加熱至熔融時，伴有沸騰現(xiàn)象而得名。沸石是火山熔巖形成的一種含水架狀結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽礦物，活化沸石批發(fā)，含有鈉、鎂、鈣、鉀、鋇等成分。1959 年日本蕞先將沸石用于飼料添加劑，目前世界上沸石添加劑已經(jīng)商品化生產(chǎn)，關于沸石的專利已有3000多項。

天然沸石含有畜禽生長發(fā)育所需的全部常量元素和大部分微量元素。這些元素都以離子的狀態(tài)存在，能被畜禽所利用。此外，沸石還具有獨特的催化性、吸附性、離子交換性、耐酸性、熱穩(wěn)定性以及耐毒性等。從沸石被發(fā)現(xiàn)起就廣泛應用于畜禽飼料、水產(chǎn)養(yǎng)殖、獸藥及飼料添加劑等各領域。