氮的去除是人工濕地技術(shù)所面臨的一個難題,研究報導(dǎo)的氮的去除率多在20%~95%之間。沸石人工濕地是提高氮去除率的一種新的濕地系統(tǒng),目前已有人做了相關(guān)研究。然而沸石床人工濕地脫氮面臨這樣的問題,即在系統(tǒng)運行前期沸石發(fā)揮主要作用時,氨氮的去除效果很好,等到沸石逐漸達到交換飽和,沸石就喪失了持續(xù)的去除氨氮的能力,濕地系統(tǒng)氨氮去除效果幾乎恢復(fù)到未加沸石填料時的水平。
本文主要解決濕地系統(tǒng)中飽和的沸石的再生問題,恢復(fù)沸石濕地對氨氮高去除率的優(yōu)勢。該系統(tǒng)處理污水可達到地表水質(zhì)量標準,亦可考慮解決城市污水廠在氣溫較低時出水氨氮濃度過高的問題,即將城市污水廠二級出水排入濕地系統(tǒng),利用沸石濕地的強去除能力脫氮,待到污水廠處理效果達標時停止向濕地排水,而利用濕地系統(tǒng)的綜合作用使沸石中的氨氮解析出,并在系統(tǒng)中消耗掉,使?jié)竦刂蟹惺匦芦@得交換吸附能力。即人工濕地可以暫時作為氮的儲存?zhèn)}庫,蓄滿后再利用人工濕地系統(tǒng)的綜合功能使沸石重新恢復(fù)交換氨氮的能力,這種在濕地系統(tǒng)中使沸石得到再生,并使從沸石中釋放出來的氨氮在系統(tǒng)中消耗掉,從而重新獲得高效、持續(xù)的脫氮能力,本試驗稱之為沸石人工濕地系統(tǒng)的脫氮調(diào)節(jié)再生功能。
使沸石人工濕地中沸石重新獲得吸附交換氨氮的能力,涉及到沸石的再生問題,沸石的再生通常有以下幾種方法:濕法、氣提法、培燒法和生物法。前三種方法在實驗室中是很容易實現(xiàn)的,但是對于沸石床人工濕地是不現(xiàn)實的,因為將沸石從濕地中取出再生,然后再放回系統(tǒng),實際中難以現(xiàn)實。只有利用生物法,包括濕地系統(tǒng)中的植物、微生物以及介質(zhì)的綜合作用使沸石再生得以實現(xiàn)。
目前實驗室中利用硝化細菌作用再生沸石已有研究報道,但是沸石在濕地中的生物再生過程以及動力學(xué)模型尚未見報道。本試驗研究內(nèi)容涉及沸石在濕地床中生物再生的可行性和沸石生物再生動力學(xué)方程的模擬。